[发明专利]增材制造材料结构阻尼系数测试方法及装置

说明书

本发明涉及阻尼系数测定的技术领域，具体公开了一种增材制造材料结构阻尼系数测试装置，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，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，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。本发明还保护了采用上述测试装置测试待测试样的阻尼系数的测试方法。相较于现有技术而言，本发明避免了夹持待测试样，既不用控制夹定力、夹定面积的参数保持一致，极大地增强了重复性/复现性和精准度，又避免了夹定力对待测试样的损伤破坏，实用性强。

技术领域

本发明涉及阻尼系数测定的技术领域，具体公开了一种增材制造材料结构阻尼系数测试方法及装置。

背景技术

对于增材制造材料阻尼系数的精准测量，目前还没有重复性/复现性和实用性都比较好的方法。可以借鉴的相关技术中，可选择美国汽车工程师协会的《SAE J1637-2007》、国家标准《GB/T 18528-2000》等标准中的测试方法：将待测试样做成矩形条状，一端刚性夹定，另一端为自由端，然后通过锤子敲击或者使用电磁激振的方式使试样发生振动，再通过测量仪器对材料的阻尼特效进行测量。但这种方法相对于增材制造材料阻尼系数的精准测量，其缺陷非常明显：首先，试样端部需要被刚性夹定，每次夹定时的夹定力、夹定面积等参数很难保证完全一致，这就导致测试误差较大，误差甚至能达到30％以上，重复性/复现性差，而且对于某些增材制造材料或者结构来说，无法承受夹定时产生的夹持力，否则会造成待测试样破损，因此上述方法在用于增材制造材料或者结构阻尼系数的测量的实用性也较差。其次，若采用锤子敲击的方式激振，敲击的瞬间锤子与试样接触，直接导致了材料阻尼系数的改变，而且敲击产生的破坏力也可能会造成待测试样破损，更不好把握每次敲击的力完全一致，从这个角度来说，上述方法在用于增材制造材料或者结构阻尼系数的测量的重复性/复现性和实用性也较差。

因此，相关技术中的材料阻尼系数测试方法，无法用于增材制造材料阻尼系数的精准测量的测量，需要一种能够精准测量增材制造材料本身或者以增材制造的方式制造出的结构的阻尼系数的方法。

发明内容

本发明意在提供一种增材制造材料结构阻尼系数测试方法及装置，以解决精准测量增材制造材料本身或者通过增材制造的方式制造出的结构的阻尼系数的问题。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是：

增材制造材料结构阻尼系数测试装置，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。

本方案的技术原理及有益效果为：与相关技术相比，本方案采用了完全不同的待测试样支撑方案：本方案中待测试样即待测增材制造材料本身或者通过增材制造的方式制造出的结构，通过增材制造的方法固接到承托板上，而支撑件则支撑在承托板的下方，通过滑动支撑件让承托板和待测试样静置于承托板上方，实现了待测试样在空间中的相对位置的固定，与相关技术中的夹定的固定方式相比，完全避免了“夹持力”，既不用控制夹定力、夹定面积的参数保持一致，极大地增强了重复性/复现性，又避免了夹定力对待测试样的损伤破坏，实用性强。再者，本方案中的测量系统均采用非接触式，避免了测试系统本身对待测试样振动的影响，进一步提升阻尼系数测试的精准性。

可选地，所述无接触式采集器为激光多普勒测振仪。激光多普勒测振仪为广泛应用的无接触式振动数据采集仪器，技术成熟，可靠性高，精准度高。