[发明专利]共振疲劳测试方法、装置及工程疲劳测试平台在审
申请号: | 201910075772.4 | 申请日: | 2019-01-25 |
公开(公告)号: | CN109632229A | 公开(公告)日: | 2019-04-16 |
发明(设计)人: | 孙冰;李毅;方杰;李开阳;蔡国飙 | 申请(专利权)人: | 北京航空航天大学 |
主分类号: | G01M7/02 | 分类号: | G01M7/02 |
代理公司: | 北京超凡志成知识产权代理事务所(普通合伙) 11371 | 代理人: | 李静文 |
地址: | 100000*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 试验件 共振 固有频率 疲劳测试 疲劳寿命 驱动力 共振状态 激励频率 振动频率 加载 恒定相位差 测试试验 技术效果 实时检测 微观变化 预先确定 变化量 中结构 疲劳 保证 驱动 输出 | ||
1.一种共振疲劳测试方法,其特征在于,包括:
对试验件加载驱动力,并实时检测所述试验件在所述驱动力的驱动下的振动频率;
根据所述试验件的振动频率,调节对所述试验件加载的所述驱动力的激励频率,得到所述试验件的当前固有频率;
当确定所述试验件的当前固有频率与预先确定的初始固有频率的变化量达到设定值时,得到并输出所述试验件的共振疲劳寿命。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述实时检测所述试验件在所述驱动力的驱动下的振动频率,包括:
实时接收与所述试验件连接的测量传感器发送的测量信号;
基于所述测量信号确定所述试验件在所述驱动力的驱动下的振动频率。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述试验件的振动频率,调节对所述试验件加载的所述驱动力的激励频率,得到所述试验件的当前固有频率,包括:
实时接收与驱动部件连接的控制传感器发送的控制信号,所述驱动部件用于对所述试验件加载驱动力;
调节所述控制信号,使得所述控制信号与所述测量信号之间的相位差与恒定相位差相同,所述恒定相位差为所述试验件在以所述初始固有频率振动时所述控制信号与所述测量信号之间的相位差;
将所述控制信号对应的频率作为所述试验件的当前固有频率。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,按照以下步骤预先确定所述试验件的初始固有频率:
获取与所述试验件连接的测量传感器发送的所述试验件在策动频率下的策动信号,将所述策动信号的第一峰值确定为所述试验件的结构一阶频率;
以所述结构一阶频率为中心,在设定频率范围内寻找是否存在目标峰值,若存在,将所述目标峰值所对应的频率值作为所述试验件的初始固有频率;
若不存在,则将所述结构一阶频率所对应的频率值确定为所述试验件的初始固有频率。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述当确定到所述试验件的当前固有频率与初始固有频率的变化量达到设定值时,得到并输出所述试验件的共振疲劳寿命,包括:
当检测所述试验件的当前固有频率与初始固有频率的变化量达到设定值时,获取对所述试验件开始加载所述驱动力到确定所述试验件的当前固有频率与所述初始固有频率的变化量达到设定值时,所述试验件的振动次数;
将所述振动次数作为所述试验件的共振疲劳寿命。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述试验件根部的预设位置设置有缺口。
7.一种共振疲劳测试装置,其特征在于,包括:
检测模块,用于对试验件加载驱动力,并实时检测所述试验件在所述驱动力的驱动下的振动频率;
调节模块,用于根据所述试验件的振动频率,调节对所述试验件加载的所述驱动力的激励频率,得到所述试验件的当前固有频率;
确定模块,用于当确定所述试验件的当前固有频率与预先确定的初始固有频率的变化量达到设定值时,得到并输出所述试验件的共振疲劳寿命。
8.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,所述检测模块具体用于:
实时接收与所述试验件连接的测量传感器发送的测量信号;
基于所述测量信号确定所述试验件在所述驱动力的驱动下的振动频率。
9.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,所述调节模块具体用于:
实时接收与驱动部件连接的控制传感器发送的控制信号,所述驱动部件用于对所述试验件加载驱动力;
调节所述控制信号,使得所述控制信号与所述测量信号之间的相位差与恒定相位差相同,所述恒定相位差为所述试验件在以所述初始固有频率振动时所述控制信号与所述测量信号之间的相位差;
将所述控制信号对应的频率作为所述试验件的当前固有频率。
10.一种工程疲劳测试平台,其特征在于,包括:振动台及与所述振动台分别连接的试验件、控制传感器和控制仪,所述试验件连接测量传感器,所述控制仪与终端相连;
所述控制仪,用于对试验件加载驱动力,并实时检测所述试验件在所述驱动力的驱动下的振动频率;根据所述试验件的振动频率,调节对所述试验件加载的所述驱动力的激励频率,得到所述试验件的当前固有频率;当确定所述试验件的当前固有频率与预先确定的初始固有频率的变化量达到设定值时,得到并输出所述试验件的共振疲劳寿命;
所述振动台,用于使所述试验件在以所述驱动力的所述激励频率的驱动下振动;
所述控制传感器,用于实时采集加载在所述试验件上的所述驱动力的所述激励频率;所述测量传感器,用于实时采集所述试验件在以所述驱动力的驱动下的所述振动频率;
所述终端,用于显示所述控制仪得到并输出的所述试验件的共振疲劳寿命。
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