[实用新型]一种超材料隔振器力学性能测试装置

说明书

技术领域

本实用新型属于减振降噪领域，特别涉及一种超材料隔振器的力学性能测试装置。

背景技术

近年来，低频隔振一直是海洋武器装备平台面临的技术难题。超材料技术的兴起，为低频隔振提供了新的技术途径，使得隔振器的刚度定制和智能控制成为可能，为隔振系统实现“高静低动”并最终提高低频隔振效果提供了技术支撑。在此背景下，超材料隔振器的研制工作被提上日程，与此同时，对超材料隔振器的静、动态力学性能试验测试分析也日益受到重视。当前传统隔振器的静、动态力学性能测试方法已经有现成的标准，并拥有许多形式的专业测试台架。然而，这些台架大都是专业定制产品、造价昂贵、用途单一且普及程度不高。此外，传统的隔振器设计，因橡胶压缩模量一般大于剪切模量，隔振器横向刚度会小于主承载方向，造成部分低固有频率的隔振器虽然具备良好的隔振效果，但横向刚度低，隔振系统不稳定。而超材料隔振器针对上述现象，在设计时，采用均匀化理论，对隔振器的刚度性能进行调控，使侧向刚度均大于主承载方向的刚度。如此，则有效解决了隔振效果与隔振系统稳定性之间的矛盾。为验证上述设计目标，对超材料隔振器的力学性能进行测试便尤为重要。

实用新型内容

本实用新型的目的是：为模拟超材料隔振器实际服役时的工况静载，提供一种用于测量超材料隔振器的力学性能的装置。

本实用新型的技术方案是：一种超材料隔振器力学性能测试装置，它包括：侧定板、转接板、激励传递部件、侧动板、千分表以及锁紧螺杆；

侧定板上设有两段呈中心对称分布的弧形滑动槽，在侧定板上还设有定位止转孔；

转接板的一面设有用于安装超材料隔振器的接口，另一面上设有转动手柄；

激励传递部件包括：由四块支撑板与两块侧向固定板组成的盒体结构，可拆卸的安装在该盒体结构其中一块支撑板上的盖板，以及与盖板连接的传力杆；

转接板通过平面轴承安装在侧定板上，转动手柄从其中一个滑动槽内穿出；转接板与侧定板之间通过位于定位止转孔内的销轴实现定位与紧固；

侧动板与侧定板的结构相同，另一块转接板以相同的方式安装在侧动板上；

侧定板与侧动板的底部均设有用于将测试装置固定于试验测试台上的固定块；侧定板与侧动板相对设置，之间设置有导杆以及锁紧螺杆，导杆的一端与侧定板固定连接，另一端通过直线轴承安装在侧动板上，锁紧螺杆的一端与侧定板固定连接，另一端与侧动板活动连接；侧动板可沿导杆移动并由锁紧螺杆锁紧；

两个超材料隔振器以侧挂形式安装在两块转接板上，其轴线与传力杆相垂直，超材料隔振器的安装端口位于激励传递部件的盒体结构内，并由穿过侧向固定板的锁紧螺栓固定；

千分表安装在两块转接板之间。本装置通过对待测超材料隔振器进行预压缩，以位移控制的方法来实现特定载荷的模拟加载。在测试隔振器侧向力学性能时，采取双隔振器侧挂对装的方式来抵消因激励产生的水平分力，保证激励方向始终垂直。传力杆保证激励准确施加于待测超材料隔振器，同时在不改变加载量的情况下，实现测试方向快速转换。

具体的操作过程为：

a)将侧动板沿导杆移动至远离侧定板的最大位移处；

b)将转接板分别安装于侧定板、侧动板，并通过手柄进行预转动，保证转接板转动流畅，定位止转孔同轴度好；

c)将一组同型号待测超材料隔振器以侧挂对装的形式分别安装在两转接板，并对转接板进行定位锁紧；

d)通过锁紧螺栓分别将两块侧向固定板紧固安装于两隔振器的安装端口；

e)滑动侧动板调整两固定板之间的间距至合适位置安装四块支撑板；

f)在顶部的支撑板上，垂直放置传力杆，并通过盖板对传力杆进行压紧，随后以螺栓紧固，完成激励传递部件的装配；

g)在两转接板之间安装千分表，并使千分表处于预压缩状态，根据目标压缩量△，计算出千分表的目标读数值；

h)旋转锁紧螺杆活动端的锁紧螺栓，观测千分表的数值，到达千分表的目标读数值后，停止旋转锁紧螺栓；

i)通过固定块将整个装置牢固固定于试验测试台，进行超材料隔震器一个方向上的力学性能测试；

j)测试完成后，拆卸激励传递部件的传力杆、盖板、锁紧螺栓，转动手柄将转接板转动90°后，重复步骤c)-i)即可测试隔振器其它方向的力学性能。