[发明专利]一种隔振器动刚度测试方法及其装置

摘要

本发明公开了一种隔振器动刚度测试方法及其装置，该方法利用静态加载装置、组合式振动质量块和弹性简支梁建立隔振方向上的单自由度阻尼振动系统的等效测试模型，并通过激振法测得等效测试模型的频响函数，再利用振动方程、振动系统的相似性和单自由度系统的特性，间接测得隔振器的动刚度。该方法巧妙地避开了现有方法中都要利用等效质量块模拟额定载荷或工作载荷的问题，解决了用质量块模拟较大额定载荷或工作载荷使试验系统笨拙、试验成本和试验难度大、甚至无法实现的问题；该测试装置结构轻巧、简单，操作方便，经济实用；本发明适用于所有单轴隔振器的动刚度测试，适用性强，尤其能实现对大额定载荷隔振器动刚度的测试，且保证较高的精度。

主权项

1.一种隔振器动刚度测试方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）准备弹性简支梁和被测试的隔振器（3），所述弹性简支梁用来模拟静刚度为k₀、阻尼为c₀的弹簧，所述隔振器（3）的静刚度为k、阻尼为c、质量为M；利用静态加载装置分别对弹性简支梁和隔振器（3）施加静载荷F，静载荷F的大小等于隔振器（3）在隔振方向上承受的载荷，利用变形测量装置测试得到两者的变形分别为δ₀和δ；根据静刚度的定义得到两者的静刚度分别为（2）将静态加载装置、组合式振动质量块（4）、弹性简支梁和被测试的隔振器（3）共同构成一个隔振方向上的单自由度阻尼振动系统，利用静态加载装置施加的静载荷F模拟隔振器（3）在隔振方向承受的载荷m，F=mg，g为重力加速度；组合式振动质量块（4）的质量为m′，m′≥10M；（3）在组合式振动质量块（4）的上方中心安装一个与振动测试系统（15）连接的阻抗头（5），阻抗头（5）两端分别与组合式振动质量块（4）和直角弹性连杆（12）牢固连接；（4）利用激振器（11）通过直角弹性连杆（12）和阻抗头（5）对单自由度阻尼振动系统进行激励，激励的力值为f′，此时阻抗头（5）将激励力值f′和单自由度阻尼振动系统之加速度响应信号同时传输给振动测试系统（15），振动测试系统（15）得到该单自由度阻尼振动系统的加速度响应频响函数A′，该频响函数A′为关于圆频率ω的函数：A′=A′(ω)；（5）隔振器（3）实际工作时与被隔振物体也构成一个单自由度阻尼振动系统，在频域内，隔振器（3）的动刚度K_D可表示圆频率ω的函数，K_D=-mω²+jcω+k；同理，步骤（2）～（4）中所述的单自由度阻尼振动系统的动刚度可表示为其中k′=k+k₀；c′=c+c₀；将的表达式变形整理可得KD′=jcω+k-m′ω2+jc0ω+k0=KD+mω2-m′ω2+jc0ω+k0,]]>于是可知步骤（2）～（4）中所示的单自由度阻尼振动系统的动刚度与隔振器（3）动刚度K_D之间的关系为KD=KD′+(m′-m)ω2-jc0ω-k0;]]>（6）单自由度阻尼振动系统的动刚度还可用加速度响应频响函数表示，则步骤（2）～（4）中所示的单自由度阻尼振动系统的动刚度用由振动测试系统（15）得到的加速度响应频响函数A′表示为于是可得到隔振器（3）的动刚度为其中，弹性简支梁的阻尼c₀趋于零，故隔振器（3）的动刚度为KD=-ω2A′+(m′-m)ω2-k0;]]>（7）将弹性简支梁的静刚度k₀、组合式振动质量块（4）的质量为m′、振动测试系统（15）得到的单自由度阻尼振动系统的加速度响应频响函数A′代入公式通过计算得到隔振器（3）的动刚度K_D关于圆频率ω的关系方程，最终得到被测试隔振器（3）在任意圆频率ω下的动刚度。