[发明专利]典型柔性构件次碰撞试验台

说明书

技术领域：

本发明涉及一种激发次碰撞现象的试验装置，尤其是一种使得典型柔性构件碰撞时产生次碰撞现象的水平低速碰撞试验台。

背景技术：

现代工业中广泛应用着精度要求高、运转速度快、设计精巧的复杂柔性系统。柔性系统各构件间会不可避免地出现多次低强度的弹塑性次碰撞现象。该类弹塑性次碰撞现象往往贯穿于整个运行工作过程，且通常会造成结构的磨损、疲劳、破坏、高幅振动和机械噪声等。不仅会劣化系统的运行精度,而且会降低系统的可控制性和长期运行的可靠性，因此迫切需要对柔性构件间发生的次碰撞现象进行深入的分析和研究。现有公知的试验台中，没有用于典型柔性构件弹塑性次碰撞试验研究的试验台。

发明内容：

本发明的目的是提供一种典型柔性构件次碰撞试验台，用于研究典型柔性构件在低速水平碰撞时激发出的弹塑性次碰撞现象。

本发明所提供的典型柔性构件次碰撞试验台包括试验梁7及其固定装置、典型柔性构件试验杆1及其运动约束装置、用于梁表面微小位移变化进行测量的激光位移传感器12、次碰撞测量电路17、激光测振仪16以及底座6；所述次碰撞测量电路中电路的一端连接到所述试验梁7上，所述电路的另一端连接典型柔性构件试验杆1；所述激光测振仪16与所述典型柔性构件杆1处于所述试验梁7的同侧，所述激光位移传感器12位于所述试验梁7的另一侧。

所述试验梁7及其固定装置中的试验梁7两端通过夹板8进行夹紧，所述夹板8由螺栓固定在脚架9上，所述脚架9固定在所述底座6上，所述试验梁7厚度方向处于水平。

所述典型柔性构件试验杆1及其运动约束装置中的试验杆1通过细线2悬挂在悬挂板4上，所述悬挂板4通过螺栓固定在摆动支架3上，将所述细线2、悬挂板4以及摆动支架3组成的单摆形式约束运动装置固定在所述底座6上。当杆、球等典型柔性构件自由摆动到最低点，速度方向处于水平，实现杆、球等典型柔性构件对试验梁的水平碰撞。

所述激光位移传感器12设置在传感器平台11上，所述传感器平台11通过螺栓固定在传感器调整架14上，所述传感器调整架14固定在所述底座6上。

对试验梁表面微小位移变化的测量，使用激光位移传感器12，通过对传感器平台的调整，可以与试验梁7受碰撞的不同测试点相配合，完成对试验梁表面微小位移变化的测量；次碰撞测量电路17，电路的一端连接到试验梁7上，电路的另一端连接到试验杆1上，通过电路的通断时间历程，研究杆、球等典型构件与试验梁的次碰撞次数以及碰撞过程中次碰撞的持续时间。激光测振仪16测量杆、球等典型柔性构件碰撞过程中的位移、速度及加速度等试验数据，与杆、球等典型柔性构件处于试验梁的同侧。

本发明设计的试验台，构件之间定位精确，工作稳定，实验重复精度高；结构简单，易于调整，能可靠模拟典型柔性构件不同碰撞参数下的次碰撞行为。

附图说明：

图1是本发明试验台结构示意图；

图2是本发明试验台侧视结构示意图；

图3是本发明试验台工作流程示意图；

图4是本发明试验台中次碰撞测量电路图。

图中：1：试验杆；2：细线；3：摆动支架；4：悬挂板；5：横向移动槽；6：底座；7：试验梁；8：夹板；9：脚架；10：通槽；11：传感器平台；12：激光位移传感器；13：传感器调整架移动槽；14：传感器调整架；15：固定架；16：激光测振仪；17：次碰撞测量电路。

具体实施方式：

不同的典型柔性构件与不同固定方式的试验梁，两者之间的碰撞，都有可能出现次碰撞行为，现在以杆与简支方式下的梁进行碰撞为例，对试验台工作过程进行说明。调整试验装置，使得试验杆自由摆动到最低点时，与试验梁碰撞，然后，经过外部的测试装置，获取相关的试验数据，最后，对试验数据进行分析，研究次碰撞的行为。具体试验的流程示意图见图3。

在图1中，首先，试验杆1通过细线2悬挂在一对悬挂板3之间，然后，悬挂板4通过螺栓固定在一对摆动支架3上，最后，将以上三者装配后，固定在底座6上的横向移动槽5内。其中，悬挂板4可以通过螺栓的松紧，进行纵向微小的调整，可以使得试验杆1运动到最低点时，试验杆1恰好处于水平状态，与试验梁7进行水平碰撞；试验杆1的约束装置，用螺栓固定在底座6上的横向移动槽5内，通过调整约束装置的固定位置，可以改变试验杆1与试验梁7的碰撞位置，从而研究沿着试验梁长度方向，碰撞位置变化时对次碰撞现象的影响。