[发明专利]复合材料减震降噪抗冲击性能一体化测试仪及测试方法

说明书

本发明涉及材料测试技术领域，具体涉及复合材料减震降噪抗冲击性能一体化测试仪及测试方法，测试仪包括混响箱、消声箱及上下箱体支撑连接台体、大功率高音号角及前置功率放大器和纯后级功率放大器、多组压电陶瓷及压电陶瓷驱动电源、弹丸离心加速弹射装置。和多组弹丸传感器、可伸缩式支撑框架、蛇形可伸缩细管、激光位移传感器、高速摄像头、多个声压传感器、弹丸回收装置和数据采集仪，本发明可同时满足复合材料减振、降噪、抗冲击性能的一体化测试需求，测试指标全面，且具有高效、可移动的优点，便于在现场进行测试，客观评价复合材料减震降噪抗冲击性能。

技术领域

本发明涉及材料测试技术领域，具体涉及一种复合材料减震降噪抗冲击性能一体化测试仪及测试方法。

背景技术

随着我国空军对高性能运输机、超音速战斗机、高速直升机等飞行器的加速列装以及动力装备的升级换代，带来了日益严峻的飞行器舱室振动噪声控制问题。另一方面，对于作战规模和能力不断跃升的水面舰艇和潜艇，随着其威胁目标复杂性的大大增强，如何提高其减振降噪及抗冲击性能，以满足隐蔽性、居住性、安全性的苛刻要求，也日益成为我国海军装备发展中面临的一项亟待解决的问题。由于复合材料具有轻质、高强的结构特征和优异的力学性能，该材料被认为是解决我国空军、海军装备振动、噪声和冲击问题的关键材料。

然而，目前人们对复合材料开展减振降噪抗冲击一体化研究的并不多见，以往针对新材料的实验研究，绝大多数是将其减振性能实验、降噪性能和抗冲击性能实验人为地分开。例如，专利CN106768540 A设计了一种减振效率测试平台，该平台可模拟不同振幅与频率的振动以调试主动减振装置，但是该平台仅可测试设备的减振特性。专利CN108593270A开发出一种基于锤击法原理的单自由度减振装置测试平台，该平台可测试减振装置的刚度及阻尼比，但是激励方式局限于锤击。专利CN106289824 A设计了一种测试自由状态火车车轮声辐射特性的装置，该装置钢球冲击激励，激励方式较为单一；另外，装置处于开放环境，无法有效降低回声影响。专利CN 109000877 A开发出一种冲击测试系统，该系统可有效防止实验中的二次冲击。以上专利均局限于测试材料或设备的某一方面特性，无法做到综合评价。在综合特性测试方面，专利CN208506074 U设计了一种温度与冲击综合测试台，可综合测试材料的热-冲击性能。专利CN107966259 A提出一种热环境下纤维增强复合薄壁构件的冲击性能试验装置。专利CN108760205 A研制出一种自激式冲击-振动复合试验设备，虽然可以进行冲击-振动复合力学特性综合测试，但是仍需要与振动台配合使用，无法实现便携性。尽管以上相关专利实现了某些方面的综合测试，但是集成度仍然不高，无法同时开展振动、噪声、冲击特性研究。

将减振、降噪、抗冲击性能分开测试，导致测试效率不高，且由于安装边界条件和测试场地的调整，容易造成被测样件固有特性参数的改变，严重影响了测试的准确性。然而，目前市面上已有的测试仪器绝大多只针对材料的某一种性能开展测试，若需要了解材料的减振降噪抗冲击性能，则需要花费大量的人力和物力来搭建实验系统，进而会导致所用的测试系统和测试仪器的体积过于庞大、成本极其高昂，不适用于工程现场使用，也缺乏一套行之有效的测试方法可以高效、快捷、准确地获取复合材料的减振降噪抗冲击性能。上述测试仪器、测试方法的缺失，严重影响了我国军工研发单位科技人员对高性能复合材料减振降噪抗冲击性能的客观评判，严重制约了我国研制新一代空军和海军武器装备的发展步伐。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供复合材料减震降噪抗冲击性能一体化测试仪及测试方法。

具体技术方案如下：

复合材料减震降噪抗冲击性能一体化测试仪，包括混响箱、消声箱及上下箱体支撑连接台体、大功率高音号角及前置功率放大器和纯后级功率放大器、多组压电陶瓷及压电陶瓷驱动电源、弹丸离心加速弹射装置和多组弹丸传感器、可伸缩式支撑框架、蛇形可伸缩细管、激光位移传感器、高速摄像头、多个声压传感器、弹丸回收装置和数据采集仪；