SU1055983A1

SU1055983A1 - Stand for testing articles for vibration spectrum effect

Info

Publication number: SU1055983A1
Application number: SU813246560A
Authority: SU
Inventors: Семен Львович Цыфанский; Валдис Янович Бриедис; Мартиньш Арвидович Магоне; Янис Александрович Алнис
Original assignee: Рижский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт
Priority date: 1981-02-10
Filing date: 1981-02-10
Publication date: 1983-11-23

Abstract

1. СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ОВЬ ЕКТА НА ВОЗДЕЙСТВИЕ СПЕКТРА ВИБРАЦИЙ, содержащий lвoз6yдитeльL юнoгap юнической вибрацииJ формирователь спектра вибраций, включающий нелинейные упругие эг1ементы, и платформу дл установки испытуемого объекта, св занную со столом возбудител через ;формирователь спектра, о т л и ч а ;ю щ и и с - тем, что, с целью получени непрерывного спектра вибра1ций в ши1юком диапазоне частот, формирователь спектра включает сотообразную конструкцию, кажда из чеек которой образована набором последовательно установленных на стержне 1 грузов полуовальной формы, paздeлeн ных нелинейными упругими элементами типа хлопающих мембран, имеющими форму правильных шестиугольных пластин/ грани которых фрикционно св заны с кромками пластин соседних чеек, две полки, установленные параллельно с противоположных сторон сотообразной конструкции и упруго св занные через упом нутую конструкцию одна со столом, а друга с платформой, и пружины дл осевого поджати элементов чеек, расположенные между полками и сотообразной конструкцией, при этом стержни чеек соединены через один со столом и платформой, а сотообразна конст (/) рукци охвачена упругим кольцевым бандажом. 2. Стенд по п. 1, о -т л и ч а ю щ и и с тем, что он снабжен вставленными между упругим кольцевым бйндажой и сотообразной конструкцией серповидными элементами и установленными на стержн х звездообразными пластинами, поджатыми -к торцам сотообразной конструкции. Сл сл со 00 :о1. EKTA TEST BENCH ON THE EFFECT OF VIBRATION SPECTRA, containing “h” 6th auditor ”junior vibration” shaker of the spectrum of vibrations, including nonlinear elastic elements, and a platform for setting the test object, connected with a table, has a page, and a tool has been set by a template. This is because, in order to obtain a continuous spectrum of vibrations in a wide range of frequencies, the spectrum former includes a cell-like structure, each of whose cells is formed by a series of and the shaft 1 of semi-oval cargo, divided by nonlinear elastic elements such as popping membranes, having the form of regular hexagonal plates / faces which are frictionally connected with the plate edges of adjacent cells, two shelves installed parallel to opposite sides of the honeycomb structure and elastically connected through the said the structure is one with the table, and the other with the platform, and the springs for axially pressing the cell elements between the shelves and the honeycomb structure, with the cell rods connecting enes by one with the table and the platform, and a honeycomb intercept (/) ruktsi covered elastic annular bandage. 2. The stand according to claim 1, which is equipped with crescent-shaped elements inserted between the elastic annular bindage and the honeycomb structure and the star-shaped plates mounted on the rods, pressed against the ends of the honeycomb structure. SL SL 00: about

Description

Изобретение относитс к испытательной технике, а именно к вибрационным стендам дл испытаний на воздействие спектра вибраций, и может быть применено, например, при испытании тонкостенных конструкций самолетов, судов и других объектов. Известен стенд дл испытани объ екта на воздействие спектра вибраци содержащий возбудитель моногармонической вибрации, формирователь спектра вибраций и платформу дл установки испытуемого объекта, причем формирователь спектра вибраций выполнен в виде полки, внутри которой свободно размещены грузы, а на платформе со стороны полки выполнен выступы с наклонными поверхност ми к поверхности платформы,, с которыми взаимодействуют свободно уложенные на полку грузы fj- } Недостатком этого стенда вл етс невозможность его настройки .в полирезонанс с широким с пектром виб раций, характерных дл крупногабаритных тонкостенных конструкций, обладающих сухим трением, нелинейной жесткостью типа раскрыти стыков и конструкционным демпфированием . Наиболее близкий по те} нической сущности к изобретению вл етс / стенд дл испытани объекта на воздействие спектра вибраций, содержащий возбудитель моногармонической вибрации, формирователь спектра вибраций, включающий нелинейные упругие элементы и платформу дл уста новки испытуемого объекта, св занную со столом возбудител через фор мирователь спектра. Формирователь спектра вибраций выполнен в виде набора нелинейных упругих элементов, одни концы которых закреплены на столе возбудител вибраций, а другие расположены на различных рассто ни х от платформы. Спектр вибраций, получаемый на известном стенде, содержит, помимо основной гармоники, супер- и субгар моники, частоты которых завис т от/ характеристик нелинейных элементов( Недостатком известного стенда в л етс практически невозможность его настройки дл получени непреры ного спектра вибраций в широком диапазоне частот. Цель изобретени - получение непрерывного спектра вибраций в широком диапазоне частот. Поставленна цель достигаетс тем, что в стенде дл испытани объекта на воздействие спектра вибраций , содержащем возбудитель моногармонической вибрации, формирователь спектра вибраций, включаклдий нелинейные упругие элементы, и плат формудл установки испытуемого объекта , св занную со столом возбудител , через формирователь спектрй, формирователь спектра включает сотообразную конструкцию, кажда из , чеек которой образована набором последовательно установленных на стержне грузов полуовальной формы, разделенных нелинейными упругими элементами типа хлопающих мембран, имеющими форму правильных швстиугол ных пластин, грани которых фрикционно св заны с кромками пластин со- седних чеек, две полки, установленные параллельно с противоположных сторон сотообразной конструкции и упруго св занные .через упом нутую конструкцию одна со столом, а друга с платформой, и пружины дл осевого поджати элементов чеек, расположенные между полками и сотообразной конструкцией, при этом стержни чеек соединены через один со столом и платформой, а сотообр,азна конструкци охвачена упругим кольцевым бандзаксм, Кроме того, стенд снабжен вставленныгди между упругим кольцевым бандажом и сотообраэной конструкцией серповидными элементами и установленными на стержн х звездообразными пластинами, поджатыми к торцам со-: тообразиой конструкции. На . 1 схематично изображен описываемый стенд; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1. Стенд содержит возбудитель моногармонической вибрации (не- изображен; ), стол 1 которого через многослойную виброизолируюгцую прокладку 2 соединен с плитой 3 формировател спектра вибраций, и платформу 4 дл установки испытуемого объекта 5, котора посредством эластичного разъема б св зана с изолирующим кожухом 7, прикрепленным к плите 3. Формирователь спектра включает также сотообразную конструкцию, кажда из чеек которой образована наборюм последовательно установленных на стержне 8 грузов 9 полуовал| ной формы, разделенных нелинейными упругими элементами типа хлопающих Мембран 10, имекхцими форму правильных шестиугольных пластин о разрезами вдоль биссектрис своих углов. Кромки пластин каждой чейки -фрикционно св заны с кромками пластин соседних чеек, сотоОбразна конструкци охвачена упругим кольцев11м бандгшсом 11, причем дл дополнени сотообразной конструкции до цилиндра между ней и бандажом 11 вставлены серповидные элементы 12. Сотоебразнгш конструкци в аксиальном направлении ограничена звездообраз1&1ми пружинами 13 и 14, поджатыми к ее торцам . Формирователь спектра содержит также две полки 15 и 16, установленные парсшлельно с- противоположных сторон сотообразной конструкции и упруго св занные через эту конструкцию одна (16 ) со столом 1, а друга il5 - с платформой 4, и пружины 17-19 дл осевого поджати элементов чеек, причем Ьружины 17 и 18 расположены между пешками-15 и 16 и сотообразной конструкцией (пружины 17 охватывают стержни 8 , а пружнтл 18 - между полкой 16 и столом 1 или полкой 15 и платформой 4. Стержни 8 соединены через один со столом 1 и платформой 4.The invention relates to testing equipment, in particular to vibration stands for testing the effects of a vibration spectrum, and can be applied, for example, in testing thin-walled structures of airplanes, ships and other objects. A stand is known for testing a spectrum impact of a vibration containing a monoharmonic vibration exciter, a vibration spectrum generator and a platform for mounting the test object, the vibration spectrum generator being designed as a shelf inside which loads are freely placed, and projections with inclined surfaces to the surface of the platform, with which freights fj- freely interacting on the shelf interact.} The disadvantage of this stand is the impossibility of its adjustment. In poly resonance with a broad spectrum of vibrations typical of large-sized thin-walled structures with dry friction, non-linear stiffness such as opening joints and structural damping. The closest inventive entity to the invention is a testbed for testing an object on a vibration spectrum effect, comprising a monoharmonic vibration exciter, a vibration spectrum generator comprising nonlinear elastic elements and a platform for mounting the test object connected to the exciter table through a forger spectrum. The shaper of the vibration spectrum is made in the form of a set of nonlinear elastic elements, one ends of which are fixed on the table of the vibration exciter, while others are located at different distances from the platform. The vibrational spectrum obtained at a well-known test bench contains, in addition to the main harmonic, super- and sub-monics, the frequencies of which depend on the / characteristics of the nonlinear elements (The disadvantage of the well-known stand is the impossibility of its adjustment to obtain a continuous spectrum of vibrations in a wide frequency range The purpose of the invention is to obtain a continuous spectrum of vibrations in a wide range of frequencies. The goal is achieved by the fact that in the test bench for testing an object on the effect of a vibration spectrum containing the exciter monoharmonic vibration, vibration spectrum shaper, including nonlinear elastic elements, and installation board for installation of the test object connected to the exciter's table, through the spectrum shaper, the spectrum shaper includes a honeycomb structure, each of which cells are formed by a set of semi-oval shapes sequentially installed on the rod separated by nonlinear elastic elements of the clapping membrane type, having the form of regular welded plates, the faces of which are frictionally connected with the edges of the plates of the neighboring cells, two shelves installed parallel to opposite sides of the honeycomb structure and elastically connected through the said structure one with the table and the other with the platform, and springs for axially pressing the cell elements between the shelves and the honeycomb structure , while the rods of the cells are connected through one with the table and the platform, and the sotootr, the design is covered by an elastic ring bandzm, In addition, the stand is equipped with inserted between the elastic ring band and d crescent design elements and rods mounted on the star-shaped plates to the ends of co pursed: toobrazioy structure. On . 1 schematically depicts the described stand; in fig. 2 shows section A-A in FIG. 1. The stand contains a monoharmonic vibration exciter (not shown;), the table 1 of which is connected to the plate 3 of the vibration spectrum generator through a multi-layer vibration-insulating gasket 2, and a platform 4 for installation of the test object 5, which is connected to the insulating housing 7 by means of an elastic connector b attached to the plate 3. The spectrum shaper also includes a honeycomb structure, each of the cells of which consists of a stack of 8 weights in series mounted on a rod 9 semi-oval | Noah form, separated by nonlinear elastic elements of the type of clapping Membranes 10, and the shape of regular hexagonal plates with cuts along the bisectors of their corners. The edges of the plates of each cell are frictionally connected with the edges of the plates of adjacent cells, the coherent structure is covered by elastic rings 11m band 11, and to add a coaxial structure to the cylinder, the crescent elements 12 are inserted into the cylindrical structure up to the cylinder and the bandage 11. and 14, tucked to its ends. The spectrum generator also contains two shelves 15 and 16, which are installed parsely from opposite sides of the honeycomb structure and are elastically connected through this structure one (16) with table 1, and another il5 with platform 4, and springs 17-19 for axially pressing elements cells, with the springs 17 and 18 located between pawns-15 and 16 and the honeycomb structure (springs 17 cover the rods 8, and spring 18 - between the shelf 16 and the table 1 or shelf 15 and the platform 4. The rods 8 are connected through one with the table 1 and platform 4.

Сила поджати пружин 17 и 18 регулируетс . Пружины is оперты на регулируемые упругие упоры 20 обратного хода формировател спектра.The preload force of the springs 17 and 18 is adjustable. The springs is supported on adjustable elastic stops 20 of the reverse stroke of the spectrum generator.

Стенд работает следующим обраэомThe stand works as follows

Перед испытани ми объекта 5 необходимо произвести настройку формировател спектра вибраций. Дл этого к подвешенному на гибких подвесах объекту 5 прикрепл ют возбудитель моногармонической вибрации без фсч даровател спектра. Провод т известными способами определение собсТвенны х частот и форм код.ебаний объекта 5, регистрируют ускорени и р«1акции испытуемого объекта 5 на моногармоническое возбуждение. Провол т анализ cnekTpa и стро т амплитудно-частотные и амплитудно-спектральные характеристики объекта 5.Before testing object 5, it is necessary to tune the shaper of the vibration spectrum. For this purpose, a pathogen of monoharmonic vibration without a psch spectrum giver is attached to the object 5 suspended on flexible suspensions. The determination of the characteristic frequencies and forms of code 5 of object 5 is carried out by known methods, and the accelerations and p <1 of the action of the test object 5 for monoharmonic excitation are recorded. Conduct a cnekTpa analysis and build amplitude-frequency and amplitude-spectral characteristics of the object 5.

Снимают возбудитель с и.спытуе1иого обьекта 5 и закрепл ют на нем форьшрователь спектра, а на платформе 4 форьировател - груз, эквивален-сный присоединенной массе испытуемого объекта 5, что контролируют по о;91накс вой статической деформации подаески стола 1 возбудител вибрации . Регулируют величины сил взаимодействи элементов формировател .спектра вибраций до получени наг ибольшего совпадени амплитудно-частотных и амплитудно-спектральных характеристик формировател с характеристиками испытуемого .объекта 5. Регулировку сил производ т за счет подбора .величины зат жки бандажа 11, пружин 17 и 18,. стержней 8, а такж.е использованием различных комплектов хлопающих мембран 10 и грузов 9. При указанной настройке формировател спектра испытани тонкостенных The exciter is removed from the test object 5 and the spectator is fixed on it, and on the platform 4 of the former, the load is equivalent to the attached mass of the test object 5, which is controlled by the static deformation of the table support 1 of the vibration exciter. Adjust the magnitude of the forces of interaction of the elements of the imager of the vibration spectrum until a peak and a greater coincidence of the amplitude-frequency and amplitude-spectral characteristics of the imager with the characteristics of the test object 5. The force is adjusted by selecting the amount of tightening of the bandage 11, springs 17 and 18 ,. rods 8, as well as using different sets of clapping membranes 10 and weights 9. With this setting, the spectrum former will test thin-walled

0 конструкций можно проводить на воздействие сплошного спектра вибраций, одновременно резонирукхцего со сплошным спектром частот собственных ко-лебаний испытуемой тонкостенной кон5 струкции. Конструктивные элементы формировател спектра представл ют собой параллельно-последовательное соединение четырех видов нелинейных элементов колебательных звеньев; су0 хого, трени и конструктивного демпфировани , нелинейной жесткости типа раскрывающихс стыков и предварительного сжати , а также хлопающей мембраны. При колебани х в контакте0 structures can be carried out on the impact of a continuous spectrum of vibrations, simultaneously resonating with a continuous frequency spectrum of the natural oscillations of the test thin-walled structure. The constructive elements of the spectrum generator are a parallel-series connection of four types of nonlinear elements of oscillatory links; dry, friction and structural damping, non-linear stiffness such as opening joints and pre-compression, as well as a clapping membrane. With fluctuations in contact

5. кромок шестиугольных пластин и меж- . . ду пластинс1ми и серповидными элементами 12 возникают силы конструкционного демпфировани и силы упругого сопротивлени .5. edges of hexagonal plates and inter-. . Do plastins and sickle elements 12 give rise to structural damping forces and elastic resistive forces.

При больших деформаци х происход т When large deformations occur

0 взаимные соскальзывани кромок и проскальзывание чеек сотообразной конструкцииотносительно соседних с про влением динамической силы сухого трени . При проскальзывании 0 mutual slipping of the edges and slipping of the cells of the honeycomb structure relative to the neighboring ones with the manifestation of the dynamic force of dry friction. When slipping

5 скорость движени резко возраста,ет, при этом грузы 9 соудар ютс , за сче.чого на спектр колебаний накладываетс ударный спектр. В интервале между проскальзывани ми грузы 95, the speed of movement is sharply aged, em, while the loads 9 collide, at the expense of which the shock spectrum is superimposed on the vibrational spectrum. In the interval between slips of cargo 9

0 служат подвижными массами колебатель . ных систем.. Изобретение позвол ет провод ть испытани на воздействие сплошного 5.спектра вибрации без использовани сложной электронной аппарату ры.0 serve as moving masses oscillator. The invention permits the testing of a continuous vibration 5. vibration spectrum without the use of a complex electronic apparatus.

Claims

1. STAND FOR TESTING THE OBJECT * ΕΚΤΑ ON THE INFLUENCE OF THE VIBRATION SPECTRUM, • containing (exciter of monoharmonic vibration / vibration spectrum shaper, including nonlinear elastic edements, and a platform for installing the test object connected to the pathogen table through the spectrum shaper, excluding ίκ> w and the fact that, in order to obtain a continuous spectrum of vibrations in a wide range of frequencies, the spectrum shaper includes a cell- ¹ different design, each of which cells is formed by a set of

of semi-oval-shaped loads installed on the I rod, separated by ¹ · nonlinear elastic elements such as popping membranes, having the form of regular hexagonal plates, the faces of which are frictionally connected with the edges of the plates of neighboring cells, two shelves mounted parallel from opposite sides of the honeycomb structure and elastically connected through said structure, one with a table and another with a platform, and springs for axial preloading of the cell elements located between the shelves and the honeycomb structure, while stems cells are connected in one with a table and ui platform and design sotoobraenaya covered elastic ring of the shroud. 2. Stand by π. 1, the person with the fact that he is equipped with crescent-shaped elements inserted between the elastic annular 2 M-band and the honeycomb-like structure and star-shaped plates mounted on the rods, pressed against the ends of the honeycomb-shaped structure.

>