[发明专利]包含多个振动台的振动系统及振动试验方法

说明书

本发明涉及一种包含多个振动台的振动系统及振动试验方法，属于振动试验技术领域，解决了现有技术中振动系统在试验室中无法实现多台单轴向的振动环境，使被试件出现过试验或欠试验，影响受试产品可靠性评估的问题。振动系统包括试验件、振动台系统、机械解耦系统、试验夹具、传感器和振动控制系统。振动试验方法，包括以下步骤：布置激振点，安装试验件、试验夹具和机械解耦装置；将传感器粘贴于试验件上；设置随机振动试验条件和控制方式；采集试验数据。本发明使细长体结构试验件的振动载荷分布更均匀、合理、真实，减少单台激励带来的应力集中，减轻局部欠试验或过试验程度。

技术领域

本发明涉及振动试验技术领域，尤其涉及一种包含多个振动台的振动系统及振动试验方法。

背景技术

在航天、航空、车辆等工程领域，产品都是在一定的振动环境中工作，结构共振是其运行过程中发生故障的主要原因之一。振动试验作为检验产品可靠性与动强度的一种有效手段，已经广泛应用于产品性能考核和动强度鉴定中。

对于那些细长体大型复杂结构试验件，由于其细长比大，前、中、后条件差异性大等特点决定了多振动台的试验方法更适合其振动试验。但是一直以来，受到振动试验设备和技术的限制，在试验室中无法实现多台单轴向的振动环境，使被试件出现过试验或欠试验，影响了受试产品的可靠性评估。

通过使用移动机构，实现三台振动台“一”字型垂直方向(Y向)振动，属于多台单轴非同步并激振动试验系统，三个振动台沿同一方向同时激励同一个试验件，使得激励能量分布均匀，受力状态接近使用情况。采用局部分别激励方式，突破了机械解耦、振动控制及硬链接安装等关键技术，可实现三个控制点不同的试验条件。适合较大外形尺寸、细长体结构和复杂试验条件的系统级产品。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种包含多个振动台的振动系统及振动试验方法，用以解决现有振动系统在试验室中无法实现多台单轴向的振动环境，使被试件出现过试验或欠试验，影响受试产品可靠性评估的问题。

本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：

一方面，本发明提供了一种包含多个振动台的振动系统，包括试验件、振动台系统、机械解耦系统、试验夹具、传感器和控制系统；

振动台系统用于向试验件提供振动激励，包括至少三个振动台和与振动台数量想适应的振动台支座，每个振动台均安装在相应的振动台支座上；

机械解耦系统用于使振动台所产生的振动激励在振动传递方向上拥有足够的刚度，包括至少三个机械解耦装置，机械解耦装置的一端与振动台的上端面连接，另一端与试验夹具连接；

传感器用于将试验件的振动响应传递给控制系统，控制系统用于控制试验件不同部位控制点的响应，传感器的一端与试验件连接，另一端与控制系统连接。

在上述方案的基础上，本发明还做了如下改进：

进一步，还包括悬挂装置，悬挂装置的一端与试验夹具连接，另一端与吊钩连接，吊钩用于吊起试验件。

进一步，悬挂装置具有弹性。

进一步，多个振动台沿试验件的长度方向排列成“一”字。

进一步，试验夹具包括上卡环、下卡环和底座，上卡环和下卡环用于将试验件卡紧固定，底座用于支撑上卡环和下卡环；试验夹具的一端与机械解耦装置连接，另一端与悬挂装置连接。

进一步，上卡环的内表面和下卡环的内表面均与试验件外壁贴合，底座通过紧固件与机械解耦装置的另一端连接。

进一步，机械解耦装置为双铰链静压球头式。

进一步，悬挂装置为弹性绳索或弹簧。

另一方面，本发明还公开了一种振动试验方法，包括以下步骤：