[发明专利]一种水下圆柱壳宽带激振的装置

说明书

技术领域

本发明属于机械振动领域，尤其涉及一种水下圆柱壳宽带激振的装置。

背景技术

目前，水下大型圆柱壳的振动激励一般采用电磁激振器，考察在一段时间内，圆柱壳受强迫激励情况下的辐射噪声频谱特性，但在使用过程中还存在以下不足：一是电磁激振器属于谐振式激振器，工作带宽有限，为满足测试信噪比要求，往往单一频率使用，只能逐个频率考察圆柱壳的辐射噪声特性，进而计算出归一化力激振情况下的圆柱壳辐射噪声宽带特性，耗费时间较长；二是电磁激振器在使用时组成设备较多，操作过程繁琐，需要信号源和输出阻抗与电磁激振器输入阻抗相匹配的功率放大器，由于功率放大器的效率不高，电能损耗较大，造成电能转换效率低；三是电磁激振器属于惯性激振器，若要实现大力激振，则所需电磁激振器的质量和体积很大，工程安装时受到限制，电磁激振器所引起的较大附加质量效应是造成试验测试结果与理论计算结果之间有差别的主要原因之一；四是电磁激振器只是一个独立的器件，在对水下圆柱壳进行激振时，需要设计安装支架、激振杆等，同时还要考虑激振杆与圆柱壳之间的连接方式和激振杆的许用应力等问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种激励力大、电能转换效率高的，水下圆柱壳宽带激振的装置。

一种水下圆柱壳宽带激振的装置，包括电镐、激振杆、支架、四个减振器、风扇、底座、垫片和“U”形架，

电镐通过“U”形架固定在支架上端，并且电镐的侧部和支架连接；支架包括四个底角，每个底角安装在一个减震器的顶部，四个减震器的底部安装在底座上；激振杆的一端安装在电镐的输出机构中，垫片安装在底座上，风扇安装在支架一侧。

本发明一种水下圆柱壳宽带激振的装置，还可以包括：

1、“U”形架中心与电镐顶端中心对齐。

2、风扇的风向输出对准电镐的输出机构。

3、激振杆在电镐中活塞的驱动下，以设定的频率锤击垫片；激振杆与垫片之间最大的活动距离为5mm。

有益效果：

本发明的有益之处是利用电镐现有的冲击结构，通过对激振杆进行淬火、将着力点改为弹簧钢片、限制激振杆的冲击范围，并采用风扇散热措施改变了电镐冲击力的不稳定问题；采用减振垫隔离了电镐中电机运行、活塞与气缸摩擦和风扇旋转所带来的额外振动影响；利用电镐中将旋转运动变为直线运动的机构和气缸中的活塞去周期性地推动激振杆，采用把运行中的激振杆瞬间停止措施，从而产生强大的冲击脉冲力，该过程是电镐中的电机以额定功率运行的，仅需220V交流电输入，无需其它辅助设备，不改变电压与电流的大小及相位差，电能转换效率高；由于不采用惯性激振，该水下圆柱壳宽带激振的装置的质量要比同类型的电磁激振器质量小，由此带来的附加质量效应更小；由于采用的是冲击脉冲力激振，该水下圆柱壳宽带激振的装置的工作带宽仅取决于圆柱壳的固有频率，没有带宽限制，同时激励力大，在水下进行圆柱壳辐射噪声频谱特性考察时满足声学远场条件要求和信噪比要求。

附图说明

图1水下圆柱壳宽带激振的装置结构示意图；

图2电镐示意图；

图3支架示意图；

图4激振杆示意图；

图5减振器示意图；

图6风扇示意图；

图7底座示意图；

图8“U”形架示意图；

图9试验测试结果图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明做进一步详细说明。