[发明专利]模态试验预载施加装置、模态试验系统及预载施加方法

权利要求书

1.一种模态试验预载施加装置，其特征在于，所述装置包括：

预载施加单元(10)，所述预载施加单元(10)用于对试验件(20)施加预载；

预载反馈单元(30)，所述预载反馈单元(30)用于获取所述预载施加的时间和所述试验件(20)的法向位移；

预载控制单元(40)，所述预载控制单元(40)用于根据所述时间和所述法向位移计算得出所述预载的值以及比较所述预载的值与预设预载值的大小，并且在所述预载的值大于所述预设预载值时控制所述预载施加单元(10)减小施加在所述试验件(20)上的预载，在所述预载的值小于所述预设预载值时控制所述预载施加单元(10)增大施加在所述试验件(20)上的预载。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述预载施加单元(10)包括第一磁体(11)、第二磁体(12)和磁力控制部(13)，所述第一磁体(11)设置在所述试验件(20)上，所述预载控制单元(40)通过所述磁力控制部(13)控制所述第一磁体(11)与所述第二磁体(12)之间的磁力大小以对施加在所述试验件(20)上的预载的大小进行控制。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第一磁体(11)和所述第二磁体(12)均为电涡流面板，所述磁力控制部(13)为电涡流发生器，所述电涡流发生器与所述电涡流面板连接，用于为所述电涡流面板提供电流，所述预载控制单元(40)通过控制所述电涡流发生器提供的电流的大小来控制所述电涡流面板之间的磁力大小。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述预载反馈单元(30)包括加速度传感器(31)和数据采集仪(32)，所述加速度传感器(31)设置在所述试验件(20)上以监测所述试验件(20)的法向运动速度，所述数据采集仪(32)用于根据所述法向运动速度解算出所述试验件(20)的法向位移。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述加速度传感器(31)包括激光测振仪和反光膜，所述反光膜设置在所述试验件(20)上，所述激光测振仪通过与所述反光膜配合获取所述试验件(20)的法向运动速度。

6.一种模态试验系统，其特征在于，所述模态试验系统包括权利要求1至5中任一项所述的模态试验预载施加装置。

7.一种预载施加方法，其特征在于，所述方法包括：

通过预载施加单元对试验件施加预载；

利用预载反馈单元获取所述预载施加的时间和所述试验件的法向位移；

通过预载控制单元根据所述时间和所述法向位移计算得出所述预载的值以及比较所述预载的值与预设预载值的大小，并且在所述预载的值大于所述预设预载值时控制所述预载施加单元减小施加在所述试验件上的预载，在所述预载的值小于所述预设预载值时控制所述预载施加单元增大施加在所述试验件上的预载。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述预载施加单元包括第一磁体、第二磁体和磁力控制部，所述第一磁体设置在所述试验件上，所述预载控制单元通过所述磁力控制部控制所述第一磁体与所述第二磁体之间的磁力大小以对施加在所述试验件上的预载的大小进行控制。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述预载反馈单元包括加速度传感器和数据采集仪，所述加速度传感器设置在所述试验件上，利用预载反馈单元获取所述试验件的法向位移包括：

利用所述加速度传感器监测所述试验件的法向运动速度；

利用所述数据采集仪根据所述法向运动速度解算出所述试验件的法向位移。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，通过下式根据所述时间和所述法向位移计算得出所述预载的值：

上式中，F表示所述预载的值，K表示所述第一磁体和所述第二磁体所构成的整体的刚度，C表示所述第一磁体和所述第二磁体所构成的整体的阻尼，s(t)表示所述试验件在任意瞬时t的法向位移，s₀(t)表示所述试验件在自身静止重量下所产生的静形变，表示所述试验件在任意瞬时t的法向位移的微分，表示所述试验件在自身静止重量下所产生的静形变的微分。