[发明专利]一种基于振动台的材料阻尼系数测量方法与装置

说明书

本发明公开了一种基于振动台的材料阻尼系数测量方法与装置，涉及材料测量领域，目的是利用信号发生器发出稳态频率电压使振动台有激励力，激励力使材料在不同加载力下产生动态位移响应曲线，根据信号发生器激励信号信息与材料动态响应的信息计算出材料阻尼系数，同时所设计测量装置方便装调与加载压力；本发明包括激振器、施加压力的横梁、夹持在上固定压板与下固定压板之间的试件；上固定压板上装有激光位移传感器；下固定压板装有压力传感器，通过信号采集器采集信号反馈到计算机解算出材料的阻尼系数。本发明不仅测量阻尼系数精确、测量稳定性高，还具有装夹简单、便于加载压力，适用于各类阻尼材料的测试分析。

技术领域

本发明涉及材料阻尼系数测量领域，具体涉及一种基于振动台在各频率范围内与材料在不同加载力下，测量非线性阻尼材料阻尼系数的方法与装置。

背景技术

阻尼材料具有一定的变形耗能特性,阻尼系数η的测定是阻尼材料减震降噪性能是否达标的重要依据，被广泛的用于汽车制造、航空航天制造、大型设备制造等领域控制由环境随机噪声激励产生的振动与噪声。阻尼系数的测定与被隔振设备的隔振性能直接相关，但阻尼系数不能通过设备直接测量，需要由其他测量结果间接得出。因此在设备减震降噪的实际工程中，如何实现材料阻尼系数的测定是确保设备能正常运作的前提。

目前对阻尼系数的测试一般采用四种方案。第一种通过液压试验机与电子万能试验机测试阻尼系数，但是只适合具有较大位移的材料阻尼系数地静态测量；第二种是通过具有高频拉压的疲劳试验机，但也只适用于如橡胶类的大位移阻尼材料阻尼系数的动态测试；第三种是通过力锤运用自由衰减的方法测定材料阻尼系数，但是该方法的测量效率低且测量误差大；第四种是通过激振器于其他传感器测定，主要运用悬臂梁法、自由梁法与阻抗法对阻尼系数测量，但该类方法不适于测量高硬度的非线性材料阻尼系数且测量系统也不能实现对材料加载力。

高阻尼值、高硬度的材料具有一个非常特别的吸能特性,采用上述的四种方法进行试验,因为试验方式使得其作用到被测材料上的力会被大量的吸收后进行衰减,使得传感器在测试到的信号失真,不能真实的反应出材料的性能特性,而且目前试验一般都采用一个双信号传感器进行信号采集,通过一个信号采集后进行数据分析计算,这种方式在普通材料的试验中适合,但是对于具有高吸能特性的材料这种信号处理方式明显具有较大的误码.因此现有的试验方式不适用对于高吸能材料的测量。

发明内容

本发明的目的是提供一种新的试验装置，通过改变试验装置给予试验材料施加的不同作用力，通过不同位置的传感器进行信号的采集，测试在不同压力下试件的阻尼值大小。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于振动台的材料阻尼系数测量装置，包括：

两个激振器地基和设置在地基之间的激振器，激振器上方设置有水平的横梁，所述横梁的两端各自连接到一个激振器地基上，

所述横梁上固定设置有上压板，激振器上固定设置有下压板，上压板与下压板之间为被测试件，

所述上压板上设置有位移传感器，所述下压板上设置有压力传感器，

信号发生器输出信号到激振器和控制系统，传感器通过信号采集器输入到控制系统。

在上述技术方案中，所述水平横梁相对于激振器的高度可调，所述激振器的位置高度不变。

在上述技术方案中，所述水平横梁与激振器地基之间为刚性连接，通过水平横梁相对于激振器不同的高度实现对上压板施加不同的压力。

本发明还提供一种基于振动台的材料阻尼系数测量方法，

步骤一：将上压板、被测试件和下压板固定连接在水平横梁与激振器之间，调节水平横梁相对于激振器的高度，使得水平横梁施加一个压力到被测试件上；