[发明专利]系统特征频率获取表面接触刚度的方法和检测装置

摘要

本发明提供一种能够在不同接触状况下评价表面接触的检测技术，具体涉及一种基于系统二阶特征频率获取表面接触刚度的检测方法和检测装置；设计两个单自由度单元子系统耦合组成二自由度振动系统，分别测试并获得两个单自由度单元子系统的刚度k₁、ω₀₁和k₂、ω₀₂，即可根据二自由度振动系统固有模态频率ω求取接触刚度值k，属于非破坏性检测技术方法；设计可调节装置，接触试样的接触压力可调，弹性系统参数可调，可组合不同表面的试样进行接触刚度检测；测试装置易于调节、易于定位、易于更换，有效保证了实验的可重复性。

主权项

系统特征频率获取表面接触刚度的方法和检测装置，其特征在于所述获取表面接触刚度的方法是，设计两个可检测其参数的单自由度单元子系统，其中构成被检测接触副的两个物体分别联接其中的一个单元子系统，然后模仿实际工作状况使两个物体表面接触，从而使两个单自由度单元子系统耦合组成二自由度振动系统，接触表面即为被检测接触副，忽略阻尼的情况下，等效为接触刚度；接触面接触刚度k由下式决定：$k=\frac{{\mathrm{\ω}}^4-{\mathrm{\ω}}_{01}^2{\mathrm{\ω}}^2-{\mathrm{\ω}}_{02}^2{\mathrm{\ω}}^2+{\mathrm{\ω}}_{01}^2{\mathrm{\ω}}_{02}^2}{({\mathrm{\ω}}_{01}^2/k_1+{\mathrm{\ω}}_{03}^2/k_2){\mathrm{\ω}}^2-(1/k_2+1/k_1){\mathrm{\ω}}_{01}^2{\mathrm{\ω}}_{02}^2}$其中，k₁、k₂分别是两个单自由度单元子系统的刚度，ω为两单自由度单元子系统耦合成二自由度振动系统的系统特征频率，ω₀₁、ω₀₂分别代表两个单自由度单元子系统自身的固有频率。