[发明专利]一种实现金属波纹管组件干湿模态试验的装置及试验方法

权利要求书

1.一种实现金属波纹管组件干湿模态试验的装置，其特征在于：包括运动封头（1）、质量压板（2）、运动环（3）、金属膜片组（4）、下压板（5）、接嘴封头（6）、接管嘴（7）、刚性底座（8）和弹性气囊（11）；

运动环（3）与运动封头（1）通过氩弧焊接成为一体，运动环（3）、金属膜片组（4）与接嘴封头（6）通过微束等离子焊依次焊接成为金属波纹管组件；质量压板（2）放置于运动封头（1）上端，且质量压板和运动封头之间放置一个弹性气囊（11）；用质量压板重量替代实际产品中金属波纹管组件外的内外气液腔压差，借助质量压板和弹性气囊对运动封头的压力实现金属波纹管组件整体弹性压缩的效果；

下压板（5）将接嘴封头（6）压紧于刚性底座（8）上端，下压板（5）、接嘴封头（6）和刚性底座（8）通过螺栓固定；

运动封头（1）、接嘴封头（6）和金属膜片组（4）之间形成封闭腔体（9）；在接嘴封头（6）的中心处设置有接管嘴（7）；

下压板（5）、刚性底座（8）、质量压板（2）之间由螺栓孔（10）定位再通过长螺栓固定，该长螺栓即可保持质量压板、下压板和刚性底座之间的连接，以便在波纹管组件模态试验时观察波纹管组件低频振动行为；在进行湿模态试验时液体工质通过接管嘴（7）进入波纹管组件的封闭腔体（9），并用堵塞方式进行密封；最后刚性底座通过螺栓固定于振动试验台上，通过振动试验台把激励能量传递给刚性底座（8）进而传递给金属波纹管组件。

2.根据权利要求1所述的一种实现金属波纹管组件干湿模态试验的装置，其特征在于：所述装置为轴向对称结构。

3.根据权利要求1所述的一种实现金属波纹管组件干湿模态试验的装置，其特征在于：金属膜片组由若干金属膜片焊接而成。

4.根据权利要求1所述的一种实现金属波纹管组件干湿模态试验的装置，其特征在于：金属波纹管组件为薄壁结构。

5.利用权利要求1-4任一项所述的一种实现金属波纹管组件干湿模态试验的装置的干模态试验方法，其特征在于包括如下步骤：

一、将所述装置的刚性底座通过螺栓固定于力学振动试验台上；

二、在质量压板（2）和运动环（3）上布置加速度测点，在金属波纹管组件周身上布置非接触性位移测点，在下压板（5）上布置加速度测点；

质量压板（2）和运动环（3）上布置的加速度测点数量远远大于下压板（5）上的加速度测点；质量压板（2）和运动环（3）上布置的加速度测点数量远远大于金属波纹管组件周身上布置的非接触性位移测点；

三、通过力学振动试验台对装置施加激励，使装置在所述激励下发生共振，采集各测点的数据，进而计算得到振型、固有频率和模态阻尼，完成干模态试验。

6.根据权利要求5所述的干模态试验方法，其特征在于，所述步骤二中，测点的位置按照如下方式确定：

对实际产品的金属波纹管组件进行初步模态仿真，获得各阶振型分布情况；

根据各阶振型分布情况确定测点位置。

7.利用权利要求1-4任一项所述的一种实现金属波纹管组件干湿模态试验的装置的湿模态试验方法，其特征在于包括如下步骤：

一、通过接管嘴（7）向封闭腔体（9）中通入工质；

二、将所述装置的刚性底座通过螺栓固定于力学振动试验台上；

三、在质量压板（2）和运动环（3）上布置加速度测点，在金属波纹管组件周身上布置非接触性位移测点，在下压板（5）上布置加速度测点；

质量压板（2）和运动环（3）上布置的加速度测点数量远远大于下压板（5）上的加速度测点数量；质量压板（2）和运动环（3）上布置的加速度测点数量远远大于金属波纹管组件周身上布置的非接触性位移测点数量；

四、通过力学振动试验台对装置施加激励，使装置在所述激励下发生共振，采集各测点的数据，进而计算得到振型、固有频率和模态阻尼，完成湿模态试验。

8.根据权利要求7所述的湿模态试验方法，其特征在于，所述步骤三中，测点的位置按照如下方式确定：

对实际产品的金属波纹管组件进行初步模态仿真，获得各阶振型分布情况；

根据各阶振型分布情况确定测点位置。