CN111122091A - 一种用于电涡流阻尼器冲击加载实验的装置及其实验方法 - Google Patents

一种用于电涡流阻尼器冲击加载实验的装置及其实验方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111122091A
CN111122091A CN201911383807.7A CN201911383807A CN111122091A CN 111122091 A CN111122091 A CN 111122091A CN 201911383807 A CN201911383807 A CN 201911383807A CN 111122091 A CN111122091 A CN 111122091A
Authority
CN
China
Prior art keywords
impact loading
eddy current
current damper
impact
assembly
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201911383807.7A
Other languages
English (en)
Inventor
刘宁
王楠楠
沈艳萍
杨国来
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nanjing University of Science and Technology
Original Assignee
Nanjing University of Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nanjing University of Science and Technology filed Critical Nanjing University of Science and Technology
Priority to CN201911383807.7A priority Critical patent/CN111122091A/zh
Publication of CN111122091A publication Critical patent/CN111122091A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M7/00—Vibration-testing of structures; Shock-testing of structures
    • G01M7/08—Shock-testing

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)

Abstract

本发明公开了一种用于电涡流阻尼器冲击加载实验的装置及其实验方法，装置包括底板、冲击加载组件、滑轨、模拟质量组件、压力传感器、电涡流阻尼器、位移传感器以及限位组件；电涡流阻尼器包括导体筒和动子；底板固定于地面用于支撑冲击加载组件、滑轨和限位组件；冲击加载组件用于冲击模拟质量组件在滑轨上运动；模拟质量组件与压力传感器以及动子三者固连；限位组件用于固定导体筒的位置。本发明可根据冲击加载实验要求调整加载能量、模拟质量大小以及动子的初始冲击速度，实验过程安全可靠、耗能低、可操作性强，便于在实验室内反复进行冲击加载实验，降低冲击加载实验的综合实验成本。

Description

一种用于电涡流阻尼器冲击加载实验的装置及其实验方法
技术领域
本发明属于冲击加载实验技术领域，特别是一种用于电涡流阻尼器冲击加载实验的装置及其实验方法。
背景技术
对电涡流阻尼器进行冲击加载实验是用来研究电涡流阻尼器在高速冲击载荷作用下的瞬态阻尼特性，而冲击加载试验一直以来都是模拟实验技术领域的难点，因为其需要在短时间内释放大量能量并使电涡流阻尼器获得足够的冲量，如何能在实验室内保障实验安全可靠地进行一直以来都是制约该项实验的重大问题。目前的针对用于电涡流阻尼器的冲击加载实验一般是使用火药等高能工质使电涡流阻尼器获得极大的冲量，这种方法需要在开阔的试验场进行，实验操作复杂，每一次进行实验的综合成本都比较高，并且实验准备时间较长，很难在短时间内反复开展实验。因此在目前的用于电涡流阻尼器冲击加载实验中急需一种可操作性强、安全可靠且占用空间小的用于电涡流阻尼器冲击加载实验的装置及其实验方法，降低冲击加载实验的综合成本。
发明内容
本发明的目的在于提供一种适用范围广、安全可靠且占用空间小的用于电涡流阻尼器冲击加载实验的装置及其实验方法以降低冲击加载实验的综合成本。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种用于电涡流阻尼器冲击加载实验的装置，包括底板、冲击加载组件、滑轨、模拟质量组件、压力传感器、激光位移传感器、电涡流阻尼器和限位组件，所述底板固定于地面，所述冲击加载组件和电涡流阻尼器分别位于所述模拟质量组件的两侧，所述冲击加载组件、滑轨和限位组件与所述底板固定连接，所述冲击加载组件包括一可从冲击加载组件内部伸出的锤头，所述模拟质量组件与所述滑轨滑动连接，所述锤头自冲击加载组件伸出后能够推动模拟质量组件沿所述滑轨滑动，所述电涡流阻尼器包括动子和导体筒，所述导体筒通过限位组件与底板固定连接，所述导体筒包括阻尼筒，所述动子包括连接杆、软铁和永磁体，所述连接杆伸入阻尼筒设置且其伸入阻尼筒的一端与软铁和永磁体固定连接，所述压力传感器的一端与连接杆的另一端固定连接，所述压力传感器的另一端与模拟质量组件固定连接，所述激光位移传感器用于测量所述模拟质量组件的运动位移。
进一步地，所述冲击加载组件还包括储气瓶、压力表、调节阀和冲击加载腔室，所述储气瓶通过调节阀、压力表与冲击加载腔室连通。
进一步地，所述冲击加载组件还包括冲击加载腔室，所述冲击加载腔室中装填固体火药、可燃气体或可燃液体。
进一步地，所述锤头的撞击面为一曲面。
进一步地，所述模拟质量组件的质量根据冲击加载腔室内的气压值和电涡流阻尼器尺寸增加或减少。
进一步地，所述限位组件包括限位架和限位环，所述限位架固定于所述底板上且其前端面与导体筒的台阶面接触，所述限位环套设于导体筒外并与导体筒螺纹连接，所述限位架的后端面与所述限位环的前端面接触。
进一步地，所述导体筒还包括端盖，所述端盖固定连接于阻尼筒的前端开口处，所述连接杆穿过所述端盖设置。
进一步地，所述软铁和永磁体均包括多个且软铁和永磁体交错设置。
进一步地，所述阻尼筒由铝质或铜质内筒和钢质外筒复合而成。
一种根据上述所述的用于电涡流阻尼器冲击加载实验的装置的实验方法，包括以下步骤：
步骤一：将动子伸入阻尼筒中，将端盖与阻尼筒固连，完成电涡流阻尼器的组装；
步骤二：将导体筒的台阶面与限位架的端面配合，将限位环与阻尼筒通过螺纹旋紧，完成导体筒的固定；
步骤三：将压力传感器的一端与连接杆的端部通过螺纹旋紧，将压力传感器的另一端与模拟质量组件固连，将模拟质量组件移动到与冲击加载组件的端面接触；
步骤四：根据冲击加载实验需要通过调节阀调节储气瓶注入冲击加载腔室的气压值或根据冲击加载实验需要设置所述冲击加载腔室中装填的固体火药、可燃气体或可燃液体的量，并调整模拟质量组件的质量；
步骤五：根据冲击加载实验冲击行程的需求调整激光位移传感器与模拟质量组件的相对位置，完成所有实验的准备；
步骤六：当实验人员进入到安全位置后击发冲击加载组件，冲击加载腔室的气压释放推动锤头运动冲击模拟质量组件驱动模拟质量组件在滑轨上运动，读取压力传感器的压力值和激光位移传感器的位移值以分析电涡流阻尼器的阻尼特性。
本发明的有益效果：
(1)本发明实现了加载能量、加载方式和冲击行程的多变和可调，且可以根据电涡流阻尼器的结构尺寸进行相对安装位置的调整，可反复进行冲击加载实验，适用范围广；
(2)本发明可实现对不同参数条件下的电涡流阻尼器进行大量冲击实验，可操作性强，安全性高，有助于研究电涡流阻尼器的瞬态阻尼特性；
(3)本发明实现冲击加载实验装置占地面积小，结构紧凑，在实验室内就可以进行冲击加载试验。
附图说明
图1为等待实验状态下的用于电涡流阻尼器冲击加载实验的装置初始状态图。
图2为冲击加载运动过程中的用于电涡流阻尼器冲击加载实验的装置状态图。
图3为电涡流阻尼器的结构图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
如图1、2、3所示，所述电涡流阻尼器冲击加载实验的装置包括底板1、冲击加载组件2、滑轨3、模拟质量组件4、压力传感器5、电涡流阻尼器6、位移传感器7以及限位组件8；所述电涡流阻尼器6包括动子61和导体筒62；所述底板1固定于地面用于支撑冲击加载组件2、滑轨3和限位组件8；所述冲击加载组件2包括储气瓶21、压力表22、调节阀、冲击加载腔室23和锤头24,调节阀可设置于储气瓶21的出气口处，所述压力表22用于显示储气瓶21注入冲击加载腔室23的气压值；所述冲击加载腔室23的气压释放后推动锤头24伸出冲击模拟质量组件4来驱动模拟质量组件4在滑轨3上运动；所述模拟质量组件4与压力传感器5以及动子61三者固连；所述动子61包括连接杆611、软铁612和永磁体613，所述导体筒62包括端盖621和阻尼筒622，所述阻尼筒622由铝质或铜质内筒和钢质外筒复合而成；所述动子61与导体筒62相对滑动；所述端盖621用于限制动子61的运动行程；所述限位组件8包括限位架81和限位环82，所述限位架81固定于所述底板1上且其前端面811与导体筒62的台阶面623接触，所述限位环82套设于导体筒62外并与导体筒62螺纹连接，所述限位架81的后端面与所述限位环82的前端面接触以固定导体筒62的位置；所述激光位移传感器7用于测量所述模拟质量组件4的运动位移。
优选地，所述锤头24的撞击面25为一曲面，冲击加载腔室23的气压值可以根据实验的需要进行调节，所述冲击加载腔室23中的最高气压值为10MPa，在模拟质量组件4为6kg时，能够将其加速最大至15m/s。
优选地，所述冲击加载组件2除了可以通过在冲击加载腔室23中注入高压气体介质驱动锤头24伸出冲击模拟质量组件4，也可以根据冲击加载实验加载能量和加载脉宽的需求在冲击加载腔室23中装填固体火药、可燃气体或可燃液体等含能物质，通过激发含能物质快速释放化学能驱动锤头24伸出冲击模拟质量组件4，所述冲击加载腔室23中装填固体火药，可通过使用电激发的方式使固体火药在相对封闭的冲击加载腔室23中燃烧，固体火药转化为火药燃气后体积快速膨胀驱动锤头24伸出冲击模拟质量组件4。
优选地，所述模拟质量组件4的质量可以根据冲击加载腔室23的气压值和电涡流阻尼器6尺寸增加或减少。
优选地，所述限位组件8可以根据电涡流阻尼器6的结构参数调整与冲击加载组件2的安装距离。所述锤头24冲击模拟质量组件4运动一定距离后停止运动，所述模拟质量组件4继续向前减速运动。
本装置用于电涡流阻尼器冲击加载实验的操作方法包括以下步骤：
步骤一：将动子61放入阻尼筒622中，将端盖621与阻尼筒622固连，至此完成电涡流阻尼器6的组装；
步骤二：将导体筒62的台阶面623与限位架81的端面811配合，将限位环82与阻尼筒622通过螺纹旋紧，至此完成导体筒62的固定；
步骤三：将压力传感器5的一端与连接杆61通过螺纹旋紧，将压力传感器5的另一端与模拟质量组件4固连，将模拟质量组件4移动到与冲击加载组件2的端面26接触；
步骤四：根据冲击加载实验需要通过调节阀调节储气瓶21注入冲击加载腔室23的气压值或根据冲击加载实验需要设置所述冲击加载腔室23中装填的固体火药、可燃气体或可燃液体的量，并调整模拟质量组件4的质量；
步骤五：根据冲击加载实验冲击行程的需求调整位移传感器7与模拟质量组件4的相对位置，至此完成所有实验的准备；
步骤六：当实验人员进入到安全位置后击发冲击加载组件2，可在冲击加载腔室23位于锤头24前部的位置设置一开关阀，在步骤四中储气瓶21中的压力气体已进入冲击加载腔室23内，本步骤中通过打开所述开关阀即可使得压力气体推动锤头24运动，或者在该步骤中点燃固体火药、可燃气体或可燃液体，冲击加载腔室23的气压释放推动锤头24运动冲击模拟质量组件4驱动模拟质量组件4在滑轨3上运动，读取压力传感器5的压力值和激光位移传感器7的位移值以分析电涡流阻尼器6的阻尼特性。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围有所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种用于电涡流阻尼器冲击加载实验的装置，其特征在于，包括底板(1)、冲击加载组件(2)、滑轨(3)、模拟质量组件(4)、压力传感器(5)、电涡流阻尼器(6)、激光位移传感器(7)和限位组件(8)，所述底板(1)固定于地面，所述冲击加载组件(2)和电涡流阻尼器(6)分别位于所述模拟质量组件(4)的两侧，所述冲击加载组件(2)、滑轨(3)和限位组件(8)与所述底板(1)固定连接，所述冲击加载组件(2)包括一可从冲击加载组件(2)内部伸出的锤头(24)，所述模拟质量组件(4)与所述滑轨(3)滑动连接，所述锤头(24)自冲击加载组件(2)伸出后能够推动模拟质量组件(4)沿所述滑轨(3)滑动，所述电涡流阻尼器(6)包括动子(61)和导体筒(62)，所述导体筒(62)通过限位组件(8)与底板(1)固定连接，所述导体筒(62)包括阻尼筒(622)，所述动子(61)包括连接杆(611)、软铁(612)和永磁体(613)，所述连接杆(611)伸入阻尼筒(622)设置且其伸入阻尼筒(622)的一端与软铁(612)和永磁体(613)固定连接，所述压力传感器(5)的一端与连接杆(611)的另一端固定连接，所述压力传感器(5)的另一端与模拟质量组件(4)固定连接，所述激光位移传感器(7)用于测量所述模拟质量组件(4)的运动位移。
2.根据权利要求1所述的用于电涡流阻尼器冲击加载实验的装置，其特征在于，所述冲击加载组件(2)还包括储气瓶(21)、压力表(22)、调节阀和冲击加载腔室(23)，所述储气瓶(21)通过调节阀、压力表(22)与冲击加载腔室(23)连通。
3.根据权利要求1所述的用于电涡流阻尼器冲击加载实验的装置，其特征在于，所述冲击加载组件(2)还包括冲击加载腔室(23)，所述冲击加载腔室(23)中装填固体火药、可燃气体或可燃液体。
4.根据权利要求2或3所述的用于电涡流阻尼器冲击加载实验的装置，其特征在于，所述锤头(24)的撞击面(25)为一曲面。
5.根据权利要求2或3所述的用于电涡流阻尼器冲击加载实验的装置，其特征在于，所述模拟质量组件(4)的质量根据冲击加载腔室(23)内的气压值和电涡流阻尼器(6)尺寸增加或减少。
6.根据权利要求2或3所述的用于电涡流阻尼器冲击加载实验的装置，其特征在于，所述限位组件(8)包括限位架(81)和限位环(82)，所述限位架(81)固定于所述底板(1)上且其前端面(811)与导体筒(62)的台阶面(623)接触，所述限位环(82)套设于导体筒(62)外并与导体筒(62)螺纹连接，所述限位架(81)的后端面与所述限位环(82)的前端面接触。
7.根据权利要求6所述的用于电涡流阻尼器冲击加载实验的装置，其特征在于，所述导体筒(62)还包括端盖(621)，所述端盖(621)固定连接于阻尼筒(622)的前端开口处，所述连接杆(611)穿过所述端盖(621)设置。
8.根据权利要求7所述的用于电涡流阻尼器冲击加载实验的装置，其特征在于，所述软铁(612)和永磁体(613)均包括多个且软铁(612)和永磁体(613)交错设置。
9.根据权利要求7所述的用于电涡流阻尼器冲击加载实验的装置，其特征在于，所述阻尼筒(622)由铝质或铜质内筒和钢质外筒复合而成。
10.一种根据权利要求7-9任一项所述的用于电涡流阻尼器冲击加载实验的装置的实验方法，包括以下步骤：
步骤一：将动子(61)伸入阻尼筒(622)中，将端盖(621)与阻尼筒(622)固连，完成电涡流阻尼器(6)的组装；
步骤二：将导体筒(62)的台阶面(623)与限位架(81)的端面(811)配合，将限位环(82)与阻尼筒(622)通过螺纹旋紧，完成导体筒(62)的固定；
步骤三：将压力传感器(5)的一端与连接杆(611)的端部通过螺纹旋紧，将压力传感器(5)的另一端与模拟质量组件(4)固连，将模拟质量组件(4)移动到与冲击加载组件(2)的端面(26)接触；
步骤四：根据冲击加载实验需要通过调节阀调节储气瓶(21)注入冲击加载腔室(23)的气压值或根据冲击加载实验需要设置所述冲击加载腔室(23)中装填的固体火药、可燃气体或可燃液体的量，并调整模拟质量组件(4)的质量；
步骤五：根据冲击加载实验冲击行程的需求调整激光位移传感器(7)与模拟质量组件(4)的相对位置，完成所有实验的准备；
步骤六：当实验人员进入到安全位置后击发冲击加载组件(2)，冲击加载腔室(23)的气压释放推动锤头(24)运动冲击模拟质量组件(4)驱动模拟质量组件(4)在滑轨(3)上运动，读取压力传感器(5)的压力值和激光位移传感器(7)的位移值以分析电涡流阻尼器(6)的阻尼特性。
CN201911383807.7A 2019-12-28 2019-12-28 一种用于电涡流阻尼器冲击加载实验的装置及其实验方法 Pending CN111122091A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911383807.7A CN111122091A (zh) 2019-12-28 2019-12-28 一种用于电涡流阻尼器冲击加载实验的装置及其实验方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911383807.7A CN111122091A (zh) 2019-12-28 2019-12-28 一种用于电涡流阻尼器冲击加载实验的装置及其实验方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111122091A true CN111122091A (zh) 2020-05-08

Family

ID=70504070

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911383807.7A Pending CN111122091A (zh) 2019-12-28 2019-12-28 一种用于电涡流阻尼器冲击加载实验的装置及其实验方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111122091A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112928862A (zh) * 2021-02-05 2021-06-08 湖南大学 一种自供能量的缓冲复位一体化装置及其使用方法
CN113820232A (zh) * 2021-11-09 2021-12-21 益路恒丰衡水沥青科技有限公司 用于直线形路面加速加载试验设备的加载装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101750202A (zh) * 2008-12-15 2010-06-23 王炅 一种磁流变减振器冲击试验台架及冲击试验装置
CN102121869A (zh) * 2010-12-03 2011-07-13 苏州世力源科技有限公司 气动式冲击响应谱试验机
JP5484938B2 (ja) * 2010-02-03 2014-05-07 タカタ株式会社 衝突試験装置及び衝突試験方法
CN105547631A (zh) * 2015-12-08 2016-05-04 江南大学 气动力锤模块
CN108760342A (zh) * 2018-07-11 2018-11-06 重庆交通大学 磁流变阻尼器高速重锤试验系统
KR20190113026A (ko) * 2018-03-27 2019-10-08 가천대학교 산학협력단 직렬일체형 충격 시험 장치 및 그 장치의 설계 방법을 실행시키기 위한 애플리케이션 프로그램

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101750202A (zh) * 2008-12-15 2010-06-23 王炅 一种磁流变减振器冲击试验台架及冲击试验装置
JP5484938B2 (ja) * 2010-02-03 2014-05-07 タカタ株式会社 衝突試験装置及び衝突試験方法
CN102121869A (zh) * 2010-12-03 2011-07-13 苏州世力源科技有限公司 气动式冲击响应谱试验机
CN105547631A (zh) * 2015-12-08 2016-05-04 江南大学 气动力锤模块
KR20190113026A (ko) * 2018-03-27 2019-10-08 가천대학교 산학협력단 직렬일체형 충격 시험 장치 및 그 장치의 설계 방법을 실행시키기 위한 애플리케이션 프로그램
CN108760342A (zh) * 2018-07-11 2018-11-06 重庆交通大学 磁流变阻尼器高速重锤试验系统

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112928862A (zh) * 2021-02-05 2021-06-08 湖南大学 一种自供能量的缓冲复位一体化装置及其使用方法
CN112928862B (zh) * 2021-02-05 2022-03-25 湖南大学 一种自供能量的缓冲复位一体化装置及其使用方法
CN113820232A (zh) * 2021-11-09 2021-12-21 益路恒丰衡水沥青科技有限公司 用于直线形路面加速加载试验设备的加载装置
CN113820232B (zh) * 2021-11-09 2023-09-05 益路恒丰衡水沥青科技有限公司 用于直线形路面加速加载试验设备的加载装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111122091A (zh) 一种用于电涡流阻尼器冲击加载实验的装置及其实验方法
CN108827582A (zh) 一种高量级对撞冲击试验台
CN111122095A (zh) 一种高速强冲击试验机
CN114199496B (zh) 一种高量级经典冲击试验装置及其使用方法
CN102221306A (zh) 一种平面金属飞片超高速加载系统
CN115585960A (zh) 一种液压缸密封性测试装置
CN102680337A (zh) 高速冷打模拟实验的试验方法
CN102519698A (zh) 一种大冲击载荷加载装置
CN112129659B (zh) 一种便携式动态压痕测试装置及其测试方法
CN206223389U (zh) 多级加速喷丸装置
CN206146728U (zh) 用于测定含能材料撞击感度和摩擦感度的测试装置
CN112539903B (zh) 一种多功能冲击加载台及其实验方法
CN208568228U (zh) 一种高量级对撞冲击试验台
CN209131936U (zh) 一种用于竹木结构模型的水平冲击力加载仪
CN103091704A (zh) 轻型气压式浅水域地震波全自动触发器
CN207365824U (zh) 一种导弹模拟发射试验系统
CN112482481A (zh) 单侧打击破碎锤
CN206146734U (zh) 一种正压作用时间可调的爆炸波模拟装置
CN110586841A (zh) 一种基于电磁脉冲进行板材铆接的成形装置
CN219244945U (zh) 一种新能源汽车电池安全生产检测设备
CN211317690U (zh) 一种高速强冲击试验机
CN220399163U (zh) 一种电缆支架耐冲击试验装置
CN103708016A (zh) 一种切换设备连接方式的抗冲击装置
CN203054233U (zh) 轻型气压式浅水域地震波全自动触发器
CN220019246U (zh) 新能源汽车充电用充电桩测试装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20200508

RJ01 Rejection of invention patent application after publication