[发明专利]一种薄板振动实验夹具

说明书

技术领域

本发明涉及机械工程振动实验技术领域，是一种薄板振动实验夹具。

背景技术

随着航空航天、船舶和车辆等机械行业的发展，振动问题越来越受到重视。作为研究振动问题的重要手段，振动实验被普遍地采用。振动夹具作为振动实验的关键环节，关系到实验的成败。传统的薄板振动实验夹具为了满足支撑强度及固支条件的需要，多采用钢材设计成固定的箱形结构，由于其重量较高，结构复杂且无法针对实验板的大小做有效调节，缺乏通用性所以一直未能得到广泛应用。夹具的生产加工耗时耗力，而且需要大量的资金投入，如果一种夹具可以满足多种实验工况的要求，就能极大地节约振动实验的成本。

发明内容

本发明的目的在于克服传统薄板振动实验夹具的不足，通过引入轻型的铝合金型材，提供了一种通用性强、质量轻、刚性好且安装方便的薄板振动实验夹具，增强了传统夹具的实用性。

为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种薄板振动实验夹具，包括第一层固定件1、角件2、中间层支撑件3、第二层固定件4、下层夹板5、实验薄板6、上层夹板7、三角形固定板8、紧固螺栓9、垫片10、T型螺栓11、法兰螺母12，能够满足不同材质、不同尺寸的实验薄板6振动实验要求。

所述的第一层固定件1为方形，固定于实验台上，包括4根铝型材，4根铝型材围成的方形区域大小可调，方形区域根据实验薄板6的大小确定，激振机位于该方形区域内。所述的铝型材之间通过角件2固定连接，即角件2位于两根相互垂直的铝型材的直角处，T型螺栓11的T型端穿过角件2凹槽后嵌入到铝型材的滑道中，T型螺栓11的另一端用法兰螺母12固定。

所述的中间层支撑件3包括多根互相平行的铝型材，中间层支撑件3的铝型材垂直设置于第一层固定件1和第二层固定件4之间，铝型材之间通过角件2固定连接。中间层支撑件3的铝型材数量在满足支撑强度的前提下，根据实验薄板6的振动特性而定，避免实验夹具固有频率对薄板振动实验的影响，即通过改变铝型材的数量及位置，调节实验夹具的固有频率，使之远离实验薄板6的固有频率，减少其对振动实验的影响。根据不同激振机的高度，通过使用不同高度中间层支撑件3中的铝型材，调节实验夹具高度。

所述的第二层固定件4为方形，位于中间层支撑件3上方，包括4根铝型材，第二层固定件4中4根铝型材围成的方形区域与第一层固定件1中4根铝型材围成的方形区域大小相同；铝型材之间通过角件2固定连接。

所述的下层夹板5、上层夹板7的形状、大小均与第二层固定件4围成的方形区域相同，下层夹板5位于第二层固定件4上方，实验薄板6放置于下层夹板5和上层夹板7之间；上层夹板7厚度大于下层夹板5，重量较大因而可以提高夹具的固支效果。所述的上层夹板7、下层夹板5材质为铝板或者钢板。

所述的第二层固定件4中的各铝型材上、下层夹板5、实验薄板6、上层夹板7上均开有销孔，下层夹板5、实验薄板6、上层夹板7通过紧固螺栓9固定在第二层固定件4的铝型材上。具体为：紧固螺栓9从上到下依次通过销孔贯穿上层夹板7、实验薄板6、下层夹板5和第二层固定件4对应的4根铝型材，并使用垫片10和螺母固定。

所述的三角形固定板8包括4块形状大小一致的直角三角形板，分别放置于上层夹板7的四个角的上方；每个三角形固定板8上均开有与上层夹板7对应的2个销孔，紧固螺栓9从上到下依次通过销孔贯穿三角形固定板8、上层夹板7、实验薄板6、下层夹板5和第二层固定件4，固定在第二层固定件4上。对实验夹具固支能力最为薄弱的四个角处进行固定加强，提高夹具的固支效果。

本发明还可通过增加各铝型材之间角件2的数量，提高实验夹具的稳定性。

本发明实验过程为：根据实验薄板6尺寸，调整实验夹具第二层固定件4围成的方形区域大小及各结构件长度，使用一定数量的铝型材完成本实验夹具组装；其中第一层固定件1固定在实验台上，激振机放置在实验夹具组成的方形区域内，实验薄板6通过上层夹板7和下层夹板5固定在第二层固定件4上；实验中，将通过激振机或其他辅助设备激励实验薄板6。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

(1)本发明可根据不同的激振机高度，使用不同长度的铝型材作为中间层支撑件3，便于调节实验夹具的高度。

(2)三角形固定板8位于上层夹板7的上方，通过安装销孔，使用紧固螺栓9固定在第二层固定件4上；对实验夹具固支能力较为薄弱的四个角处进行了固定加强，提高了夹具的固支效果。