[发明专利]斜拉索参激振动演示实验装置及其使用方法

摘要

本发明公开斜拉索参激振动演示实验装置及其使用方法，包括底台、固定支撑架、测力传感器和激振器，固定支撑架包括横梁、立柱、翼梁、加固支架、三角支架和定滑轮，横梁、立柱和翼梁相互垂直固定连接，加固支架固定在立柱与横梁和翼梁的连接处，三角支架固定在立柱的下部，定滑轮固定在立柱的上部；横梁和翼梁固定在底台上，横梁顶端伸出底台，且伸出底台的横梁上等间距的设置有通孔；测力传感器固定在固定支撑架的三角支架上；斜拉索穿过定滑轮，其一端与测力传感器的测力接头相连，另一端穿过横梁通孔与卡头相连；激振器设置在底台上，且其位于伸出底台的横梁的下面。本发明通过机械和动力系统，将参激振动理论直观演示出来，给人以感性认识。

主权项

一种斜拉索参激振动演示实验装置的使用方法，其特征在于，斜拉索参激振动演示实验装置包括底台、斜拉索、固定支撑架、测力传感器和激振器，其中：所述固定支撑架包括横梁、立柱、翼梁、三角支架和定滑轮，横梁和翼梁固定在底台上且两者在底台水平面内相互垂直；横梁的顶端伸出底台，且在伸出底台的横梁上等间距的设置有通孔；所述立柱设置在横梁和翼梁的垂直交汇处，且与底台水平面垂直，三角支架设置在立柱的中下部，定滑轮设置在立柱的中上部；所述测力传感器固定设置在固定支撑架的三角支架上；斜拉索的一端穿过定滑轮后与测力传感器的测力接头相连，测力传感器的信号输出接口与测力仪相连；斜拉索的另一端穿过横梁的通孔后，与卡头相连，所述卡头与横梁相接触；激振器设置在底台上，且其位于伸出底台的横梁的下方，激振器动作端与横梁相接触；在所述斜拉索上设置第一加速度传感器，所述第一加速度传感器与信号分析仪器相连；在沿通孔至定滑轮方向上，所述第一加速度传感器设置在斜拉索长度的三分之一到四分之一之间的位置；在斜拉索穿过的通孔处设置有第二加速度传感器，第二加速度传感器与信号分析仪器相连；在所述斜拉索上设置第三加速度传感器，所述第三加速度传感器与信号分析仪器相连；在沿通孔至定滑轮方向上，所述第三加速度传感器设置在斜拉索长度的三分之二到四分之三之间的位置；首先计算斜拉索的一阶固有频率w1和二阶固有频率w2，然后激振器的频率范围内逐渐改变激振频率，同时第一加速度传感器测试斜拉索的面内振动，第二加速度传感器测试斜拉索端点的振动，所述斜拉索端点为穿过横梁通孔处的斜拉索；在进行加速传感器设置时，根据需要设置第三加速度传感器，并进行斜拉索振动信号的采集；在测试过程中，改变激振器的振动幅值，可获得稳定频率下，不同振动幅值产生的斜拉索振动的位移响应变化；改变斜拉索穿过通孔位置来改变斜拉索的斜度和长度，从而改变斜拉索的固有频率，再根据改变后的斜拉索的固有频率，逐渐改变激振频率，以获得不同固有频率下的斜拉索振动变化；通过在卡头和横梁的下表面之间添加垫片来增加斜拉索的张紧力，从而改变斜拉索的固有频率，再根据改变后的斜拉索的固有频率，逐渐改变激振频率，以获得不同固有频率下的斜拉索振动变化；将测力传感器的信号输出接口与测力仪相连，以获得在不同测试条件下，斜拉索的拉力的变化。