[发明专利]一种模态试验柔性预载施加装置

说明书

本发明提出了一种模态试验柔性预载施加装置，包括弹性部件、测力计(4)、可调连杆组件(5)以及固定梁(7)。被考核非线性结构与固定梁(7)分别固定在地面上，弹性部件、测力计(4)与可调连杆组件(5)串连连接，两端分别连接到被考核非线性结构与固定梁(7)上。调节可调连杆组件(5)长度，引起弹性部件长度变化，从而改变预载荷大小，然后通过测力计(4)获取预载的数值。本发明装置连接简单、预载荷调整便捷、可在线获取预载数值，在非线性结构模态试验中采用该装置，既不附加质量和刚度情况下，又可获取结构完整稳定的模态参数。

技术领域

本发明属于模态试验技术领域，特别是涉及一种针对非线性结构开展模态试验的试验装置。

背景技术

模态参数包括固有频率和振型，是飞行器结构进行结构动力学修改、颤振分析和控制系统设计必需的参数，对于带有间隙等非线性环节的结构，模态参数识别是其设计难点之一。模态试验是非线性结构模态参数获取的主要手段，而模态试验测试时非线性结构通常无法获取完整和稳定的模态参数，因此在模态试验时应克服结构非线性因素对其动力学特性的影响,以获得准确的模态特性参数。

发明内容

本发明提出一种模态试验柔性预载施加装置，能够在非线性结构模态试验中获取稳定的模态参数。

本发明一种模态试验柔性预载施加装置，包括弹性部件、测力计4、可调连杆组件5以及固定梁7；被考核非线性结构与固定梁7分别固定在地面上，弹性部件、测力计4与可调连杆组件5串连连接，两端分别连接到被考核非线性结构与固定梁7上；

调节可调连杆组件5长度，引起弹性部件长度变化，从而改变预载荷大小，然后通过测力计4获取预载的数值。

进一步地，可调连杆组件5包括螺旋套筒、调节连杆、连接钢丝绳，通过转动螺旋套筒调节弹性部件长度。

进一步地，弹性部件为柔性橡皮绳3或弹簧组件。

进一步地，连接顺序为被考核非线性结构、弹性部件、测力计4、可调连杆组件5以及固定梁7。

进一步地，被考核非线性结构包括舵系统1、舵面2、舵系统夹具6，舵系统1与舵面2组装后安装在舵系统夹具6上，舵系统夹具6固定在地面上。

本发明优势在于在非线性结构上施加柔性预载荷，在不增加系统刚度和质量同时实现预载大小在线调整，消除结构的非线性环节，能够在模态试验中获取稳定的模态参数。该装置连接简单、预载荷调整便捷。

附图说明

图1为本发明的工作原理图。

图中1：舵系统、2：舵面、3：柔性橡皮绳、4：测力计、5：可调连杆组件、6：舵系统夹具、7：固定梁

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

本发明提出的技术方案，利用弹性部件模拟气动载荷，实现预载荷的施加，消除结构的非线性环节。

如图1所示，本发明包括弹性部件、测力计4、可调连杆组件5以及固定梁7。先将被考核非线性结构与固定梁7分别固定在地面上，然后在被考核非线性结构与固定梁7之间，串联连接弹性部件、测力计4与可调连杆组件5，这三个部件顺序不限，优选的顺序为被考核非线性结构、弹性部件、测力计4、可调连杆组件5以及固定梁7。

调节可调连杆组件5长度可变，通过调节可调连杆组件5的长度，可引起弹性部件长度变化，从而改变预载荷大小，然后通过串联的测力计4在线实时获取预载的数值。

本实施例的可调连杆组件5包括螺旋套筒、调节连杆、连接钢丝绳，通过转动螺旋套筒来调节弹性部件长度。

以上的弹性部件选用柔性橡皮绳3，优选单根橡皮绳，亦可采用弹簧组件进行替代。