[发明专利]一种薄壳流固耦合振动检测系统及其控制方法

摘要

一种薄壳流固耦合振动检测系统，用于实现薄壳在流体冲击下的流固耦合振动信号检测，由机械动力子系统、流体控制子系统与振动检测分析子系统组成；所述机械动力子系统用于装置物理实体的支撑框架与流体的容纳，以及驱动扰动执行机构使流体产生一定的初始扰动，进而产生流体冲击；所述流体控制子系统用于实现薄壳流固耦合振动检测过程中的流体输送、循环、流量控制和溢流控制；所述振动检测分析子系统用于实现流体冲击条件下的薄壳流固耦合振动数据的采集、转换和处理。本发明可实现薄壳流固耦合振动的在线检测与自动化控制，并可提供更加高效、柔性的检测规程与方案。

主权项

1.一种薄壳流固耦合振动检测系统，其特征在于：所述薄壳流固耦合振动检测系统实现薄壳在流体冲击下的流固耦合振动信号检测，由机械动力子系统、流体控制子系统与振动检测分析子系统组成；所述机械动力子系统用于装置物理实体的支撑框架与流体的容纳，以及驱动扰动执行机构使流体产生一定的初始扰动，进而产生流体冲击；所述机械动力子系统包括实体支撑模块、流体容器模块和初始扰动模块；所述流体控制子系统用于实现薄壳流固耦合振动检测过程中的流体输送、循环、流量控制和溢流控制，所述流体控制子系统包括流体循环模块、流量控制模块和流体溢流模块；所述振动检测分析子系统用于实现流体冲击条件下的薄壳流固耦合振动数据的采集、转换和处理，所述振动检测分析子系统包括信号采集模块、A/D转换模块与数据处理模块；所述初始扰动模块包含工业PC机、电机驱动模块、步进电机、弹性联轴器以及扰动执行机构；所述的工业PC机向用户提供操作面板接口，向电机驱动模块发送脉冲控制信息，实现对步进电机转速与运行时长的控制；所述的电机驱动模块主体为脉宽调制信号发生器，接收由工业PC机发出的控制指令，然后根据实验配置参数，通过控制脉冲的个数来控制角位移量；电机驱动模块通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到对扰动执行机构的调速与定位；所述的步进电机在电机驱动模块的控制下，通过弹性联轴器，将动力传递至扰动执行机构；所述的扰动执行机构为T型搅拌叶片，在步进电机的驱动下，使容纳容器内的流体产生初始流场扰动。