[实用新型]适用于模态及振动传函试验的激励设备

说明书

本实用新型公开了一种适用于模态及振动传函试验的激励设备，包括激励头，具有控制激振力及标记激励点和记录激励角度的功能；伸缩支撑臂，用于安装激励头，并具有实现大幅度调整激励头位置的功能；底座，用于安装伸缩支撑臂。本实用新型的优点在于体现在如下几点：1、实现了自动化激励测量，避免了因人为激励所产生的二次敲击问题及在试验过程中激励力度、激励角度、激励位置不一致的问题；2、本实用新型设计的激励设备可通过过程数据记录功能，在试验过程中记录激励力的大小、激励角度、激励位置，实现了在对比试验中激励条件的一致性；3、实现了激励力调节功能。

技术领域

本实用新型涉及振动测试技术，尤其是涉及一种适用于模态及振动传函试验的激励设备。

背景技术

模态试验又称试验模态分析，是为确定线性振动系统的模态参数所进行的振动试验。

振动传函试验是指测试系统对给定频率下去验证的输出（振动）与输入（振动、噪声）的关系的试验。

在模态及振动传函试验过程中，力锤及激振器是试验的关键设备之一，通过力锤或激振器可对被测物体结构产生脉冲激励，再通过振动或噪声传感器在响应位置进行数据采集，以此得出频响函数（传函试验），而将一系列振动频响数据进行模态辨识，就得到了模态数据（模态试验）。

在传统的试验过程中，力锤及激振器是最普遍的工具之一，而两者各有优缺点：力锤方便快捷，但对试验人员要求较高，要求试验人员执锤要干脆稳定（防止双击），同时一次敲击过程（一个激励点一般要敲击五次）的敲击力度、敲击角度、敲击位置要保持基本一致，以此才能得到理想的频响函数，而没有经过系统培训的试验人员很难在短时间内掌握以上能力。激振器在使用过程中需要传感器粘贴至被测物体表面，再对传感器进行激励，激振器可在试验过程中稳定的输出激励，但传感器本身重量及粘贴质量（胶的厚度、粘贴平滑度等）对试验结果也有一定影响。由于在传统模态及传函试验方法中针对试验过程中的激励力的大小、激励角度、激励位置并无测量及记录要求，这就造成了前后两次试验或是不同试验人员测试的试验数据不一致，因而无法进行数据类比分析。

中国发明专利（授权公告号CN108132130B）公布了一种用于试验模态测试的全自动模态力锤，该模态力锤内芯包括内壳以及安装于内壳中的测力机构、测距机构和调力机构，内壳整体嵌设于外壳中，手柄固定安装于外壳外部下方，手柄与调力机构之间安装有扳手机构，扳手机构穿置于外壳及内壳与调力机构卡接；使用时，根据实际情况与待测物体，调节施力大小、敲击点、顶针与配重头之间的距离；调节脉冲敲击力；扣动扳机结构内芯弹出；松开扳机，内芯回收；通过计算机查看激励信号。该模态力锤声称解决了模态力锤需要使用者敲击时执锤要稳、落点要准、容易双击、以及勿使冲击点在试件上滑移等过高要求，大大降低了使用模态力锤的难度，容易掌握操作要点，提高了模态参数的测试精度和测试效率。但仍存在人为作业时敲击位置、敲击角度在试验过程中无法保证一致性，且试验过程针对激励力、敲击位置、敲击角度无记录保存，在重复对比试验过程中无法得到准确数据的缺陷。

中国实用新型专利（授权公告号CN204043882U）公布了一种工作台式自动力锤装置，主要由电机、底座、立座、定位弹簧、定位齿套摇臂、光编码器、力锤夹持活动夹力锤等部件组成；其声称可节约额外制造锤头的成本，同时保证激励力的大小和方向具有较好的一致性、重复性和调节性。但此装置受到固定位置及敲击角度的影响，被测物体的敲击点更换困难，因此该装置仅适合一些台架试验。

发明内容

本实用新型的目的在于针对上述现有技术所存在的缺陷而提供一种适用于模态及振动传函试验的激励设备，该设备在保证并记录试验过程中的激励力度、激励角度、激励位置的同时，还能够移动且满足大多激励位置的要求。

为实现上述目的，本实用新型可采取下述技术方案：

本实用新型所述的适用于模态及振动传函试验的激励设备，包括

激励头，具有控制激振力及标记激励点和记录激励角度的功能；