[实用新型]基于准零刚度理论的新型振动测量平台及测试装置

权利要求书

1.一种基于准零刚度理论的新型振动测量平台，其特征在于：所述振动测量平台包括具有安装平面的底座、安装于所述底座上的四根纵梁及横跨安装于两根所述纵梁之间的横梁，四根所述纵梁垂直于所述底座的安装平面，四根所述纵梁具有垂直于所述安装平面的对称中心线，四根所述纵梁相对于该对称中心线对称，所述横梁横跨连接于处于对角的两根所述纵梁的顶部上，所述横梁平行于所述安装平面，所述振动测量平台还包括依次设置于所述对称中心线上的上部调节件、用以将力信号转换为电压信号的载荷传感器、上部拉伸弹簧、质量块、下部拉伸弹簧及下部调节件，所述上部拉伸弹簧拉伸连接于所述载荷传感器与所述质量块的上部之间，所述下部拉伸弹簧拉伸连接于所述质量块的下部与所述下部调节件之间，所述下部调节件连接于所述底座上并可调节，所述载荷传感器通过可调节的所述上部调节件悬挂于所述横梁上，所述上部拉伸弹簧与所述下部拉伸弹簧的刚度相同，所述质量块具有四侧面，每相邻两个所述侧面相互垂直，四根所述纵梁与所述质量块的四个所述侧面之间分别形成有水平支撑所述质量块的支撑组合，每一个所述支撑组合包括卡于所述侧面上的内部连接件、外部连接件、连接于所述外部连接件的内侧中部的线性轴承、穿设于所述外部连接件的相对两端部上的两个调节螺栓、一端固定连接于所述内部连接件上的碳纤维滑杆及套设于所述碳纤维滑杆上的压缩弹簧，所述碳纤维滑杆的另一端穿设于所述线性轴承及所述外部连接件上，所述压缩弹簧压缩于所述线性轴承与所述内部连接件之间，四根所述纵梁上分别连接有一限位挂板，所述调节螺栓具有一尖端部，该尖端部卡于所述限位挂板上，所述压缩弹簧的预压缩量λ₀满足：其中，a为所述内部连接件的等效长度，b为所述外部连接件的等效长度，L₀为压缩弹簧的原长，K_v为所述上部拉伸弹簧的刚度，K_h为压缩弹簧的刚度。

2.如权利要求1所述的基于准零刚度理论的新型振动测量平台，其特征在于：所述质量块的所述侧面与所述内部连接件之间为点接触或线接触，所述调节螺栓的尖端部与所述限位挂板之间为点接触或线接触。

3.如权利要求1所述的基于准零刚度理论的新型振动测量平台，其特征在于：所述质量块的每一个所述侧面上开设有第一卡槽，所述第一卡槽的横截面为V形，所述限位挂板上开设有第二卡槽，所述第二卡槽的横截面为V形，所述调节螺栓的尖端部抵顶于所述第二卡槽的槽底，所述内部连接件上具有刃部，所述刃部抵顶于所述第一卡槽的槽底。

4.如权利要求3所述的基于准零刚度理论的新型振动测量平台，其特征在于：所述内部连接件的刃部与所述第一卡槽之间为线接触，所述调节螺栓的尖端部与所述第二卡槽之间为点接触；所述内部连接件的刃部与所述第一卡槽之间线接触的方向为水平方向，两个所述调节螺栓的尖端部与所述第二卡槽之间形成的两个点接触共同形成一直线，该直线和所述内部连接件的刃部与所述第一卡槽之间线接触的方向相同。

5.如权利要求1-4任一项所述的基于准零刚度理论的新型振动测量平台，其特征在于：所述上部拉伸弹簧与所述下部拉伸弹簧均有10mm以上的预拉伸量。

6.如权利要求1-4任一项所述的基于准零刚度理论的新型振动测量平台，其特征在于：所述纵梁为型材件，所述型材件的侧面设置有滑槽及对应该滑槽的板体，所述限位挂板上安装有螺栓及与螺栓相锁合的螺母，所述螺栓的头部在所述滑槽内滑动，所述螺母于所述限位挂板移动至预定位置时锁紧于所述螺栓上，所述板体夹于所述螺栓的头部与所述限位挂板之间。

7.如权利要求1-4任一项所述的基于准零刚度理论的新型振动测量平台，其特征在于：所述底座上开设有四条通槽，该四条通槽相对于所述对称中心线对称，每条所述通槽对应一个所述纵梁，所述纵梁与所述底座的固定位置可沿对应的所述通槽移动。

8.一种基于准零刚度理论的新型振动测量装置，其特征在于：所述振动测量装置包括如权利要求1-7任一项所述的基于准零刚度理论的新型振动测量平台、与所述载荷传感器的信号输出端相连接以接收电压信号的信号变送器、与所述信号变送器连接以将电压信号转换为数字信号并进行时域和/或频域分析的分析装置。

9.如权利要求8所述的基于准零刚度理论的新型振动测量装置，其特征在于：所述分析装置由开发板及上位机组成。