[发明专利]增材制造材料结构阻尼系数测试方法及装置

权利要求书

1.增材制造材料结构阻尼系数测试装置，其特征在于：包括支撑机构和测量系统，支撑机构包括承托板、滑座和至少两个支撑件，支撑件水平滑动连接在滑座上，承托板置于支撑件顶部上，所述测量系统包括激励承托板振动的无接触式激振器和用于采集承托板振动信号的无接触式采集器，所述无接触式激振器位于承托板和所述无接触式采集器作用于承托板端部的上侧或者下侧。

2.根据权利要求1所述的增材制造材料结构阻尼系数测试装置，其特征在于：所述无接触式采集器为激光多普勒测振仪。

3.根据权利要求2所述的增材制造材料结构阻尼系数测试装置，其特征在于：所述承托板由磁性合金材料制成，所述无接触式激振器为电磁激振器或者声波激振器。

4.根据权利要求2所述的增材制造材料结构阻尼系数测试装置，其特征在于：所述无接触式激振器为电磁激振器，所述承托板由非磁性材料制成，承托板靠近电磁激振器的一端上设有磁性贴片，磁性贴片朝向电磁激振器。

5.根据权利要求2所述的增材制造材料结构阻尼系数测试装置，其特征在于：所述无接触式激振器为电磁激振器，所述承托板由非磁性材料制成，承托板靠近电磁激振器的一端一体成型有磁性块，磁性块朝向电磁激振器。

6.根据权利要求4～5中任一项所述的增材制造材料结构阻尼系数测试装置，其特征在于：所述承托板靠近激光多普勒测振仪的一端上设有散射片，散射片朝向激光多普勒测振仪。

7.根据权利要求3～5中任一项所述的增材制造材料结构阻尼系数测试装置，其特征在于：所述支撑件为水平放置的支撑板，支撑板的数量为三个，支撑板的顶部上设有可水平滑动的支撑柱，其中两个支撑柱上设有螺纹且螺纹连接有调节部，调节部的顶部呈锥台状。

8.根据权利要求7所述的增材制造材料结构阻尼系数测试装置，其特征在于：所述支撑板底部固接有永磁体，所述滑座为由能与永磁体吸引的材料制成的平板。

9.根据权利要求7所述的增材制造材料结构阻尼系数测试装置，其特征在于：所述滑座上设有滑轨，滑轨上还设有刻度，所述支撑板上固接有与滑轨滑动连接的滑槽，滑槽上螺纹连接有锁紧螺栓。

10.采用权利要求1～9中任一项所述的增材制造材料结构阻尼系数测试装置测试增材制造材料的结构阻尼系数的测试方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)将待测试的材料或者结构通过增材制造技术加工成型到承托板的上表面上；

(2)将加工成型有待测试的材料或者结构的承托板放置在支撑件上，启动无接触式激振器使承托板振动，启动无接触式采集器采集振动数据，获取承托板的频率响应函数，从频率响应函数中择一共振模态频率；

(3)寻找节点区：以该共振模态频率再次激励承托板振动，使用激光多普勒扫描仪扫描承托板得到共振模态图，共振模态图中位移为零处则为节点区；

(4)滑动支撑件，将支撑件分别支撑在承托板下方不同的节点区上，并保持承托板静置于支撑件上；

(5)重复步骤(3)～(4)，微调支撑件支撑在节点区下方的支撑位置，直至节点区的位置不再改变；

(6)再次启动无接触式激振器使承托板以该共振模态频率振动，再次启动无接触式采集器采集振动数据，获取承托板的频率响应函数；

(7)采用半功率点法或曲线拟合法或导纳圆法计算得出测试的材料或者结构的阻尼系数。