專利名稱：時變載荷作用下彈性體動態(tài)響應與振動控制試驗系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及運動控制和振動試驗系統(tǒng)，尤其涉及時變載荷作用下彈性體動態(tài)響應
與振動控制試驗系統(tǒng)。
背景技術：
時變載荷作用下彈性體動態(tài)響應與振動控制的分析與研究一直是結構動力學的 熱點問題，影響時變載荷作用下彈性體動態(tài)響應與振動控制的因素包括載荷因素、工作環(huán) 境和彈性體結構參數(shù)等。移動載荷產(chǎn)生的激勵，引起了梁的振動，使梁不能穩(wěn)定工作，當激 勵的諧振頻率與梁結構的固有頻率接近時，會發(fā)生參數(shù)共振，甚至使梁破壞，發(fā)生重大事 故。因此，提出一種時變載荷作用下彈性體動態(tài)響應與振動控制試驗系統(tǒng)是非常有必要的 技術問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的問題是時變載荷作用下彈性體動態(tài)響應與振動控制試驗的數(shù)據(jù)獲 取以及根據(jù)數(shù)據(jù)對懸臂梁的彈性體的而控制。 為解決上述問題，本發(fā)明一種時變載荷作用下彈性體動態(tài)響應與振動控制試驗系
統(tǒng)包括試驗臺架、運動發(fā)生和控制裝置、壓電傳感器、位移和速度傳感器、多通道電荷放大
器、數(shù)據(jù)采集器、顯示裝置、多通道壓電陶瓷驅動電源和壓電作動器；試驗臺架上設置有懸
臂梁和位于懸臂梁上表面的質量塊，懸臂梁一端為固定端，另外一端為自由端；運動發(fā)生和
控制裝置與所述質量塊連接并牽引質量塊在懸臂梁上表面滑動；壓電傳感器粘貼于懸臂梁
下表面且與多通道電荷放大器連接；位移和速度傳感器安裝在試驗臺架上并與數(shù)據(jù)采集器
連接；數(shù)據(jù)采集器與多通道電荷放大器連接；顯示裝置與數(shù)據(jù)采集器相連，用于顯示結果
及獲取指令；所述壓電作動器設置于懸臂梁的下表面并與所述多通道壓電陶瓷驅動電源連
接；所述多通道壓電陶瓷驅動電源與數(shù)據(jù)采集器連接；數(shù)據(jù)采集器獲取所有傳感器的數(shù)據(jù)
并將獲取的數(shù)據(jù)通過通信模塊傳遞給顯示裝置顯示，數(shù)據(jù)采集器根據(jù)顯示裝置獲取的指令
對采集的數(shù)據(jù)進行處理后輸出控制電壓給多通道壓電陶瓷驅動電源，多通道壓電陶瓷驅動
電源將控制電壓加以放大并施加到所述壓電作動器上而抑制懸臂梁振動。 可選地，所述數(shù)據(jù)采集器包括數(shù)據(jù)采集模塊、分析與控制模塊、模擬量輸出模塊和
通信模塊；數(shù)據(jù)采集模塊采集所述所有傳感器的模擬信息并將信息傳遞給分析與控制模
塊，分析與控制模塊對該信息進行傅里葉變換和小波變換后并將相應的運算結果通過通信
模塊傳輸至顯示裝置顯示，分析與控制模塊還通過通信模塊接收顯示裝置的指令而處理相
應數(shù)據(jù)后輸出信號給模擬量輸出模塊，模擬量輸出模塊將信息傳給多通道壓電陶瓷驅動電源。 可選地，所述模擬量輸出模塊包括依次級聯(lián)的數(shù)模轉換器、光電隔離單元、模擬多 路切換器、跟隨放大器以及輸出信號端子板，所述模數(shù)轉換單元和分析與控制模塊連接，所 述輸出信號端子板與多通道壓電陶瓷驅動電源連接。
可選地，所述數(shù)據(jù)采集模塊包括依次級聯(lián)的輸入信號端子板、光電隔離單元、抗混 淆濾波單元、采樣保持單元以及模擬量/數(shù)字量轉換單元，所述輸入信號端子板接收前述 所有傳感器的信號，所述模擬量/數(shù)字量轉換單元和所述分析與控制模塊連接。
可選地，所述試驗臺架還包括工作臺、下板、兩塊導軌和兩塊上板；下板固定在工 作臺上，下板的中部形成凹槽，凹槽兩側為凸臺；所述懸臂梁的固定端固定于凹槽內(nèi)；兩導 軌相對平行設置于凹槽的側壁且與懸臂梁垂直接觸；所述質量塊的側面分別與導軌接觸； 兩塊上板分別設置于所述凸臺和導軌的上端面并壓緊所述導軌，所述位移和速度傳感器設 置在試驗臺架的上板上。 可選地，所述工作臺、下板和上板通過螺栓固定連接在一起，所述下板、上板、導軌 和懸臂梁通過螺栓連接在一起而壓緊導軌和懸臂梁于上板和下板之間。 可選地，所述運動發(fā)生和控制裝置包括伺服電機、電機控制器和程控電源，伺服電
機的輸出軸通過繞線端子與質量塊連接，電機控制器與伺服電機和程控電源連接。 可選地，所述主動控制試驗裝置還包括緩沖裝置，該緩沖裝置設置于懸臂梁的自
由端，緩沖裝置上設置有硅橡膠緩沖墊，硅橡膠緩沖墊的上表面與懸臂梁的上表面平齊。 可選地，所述振動控制試驗系統(tǒng)還包括電渦流傳感器，該電渦流傳感器設置于懸
臂梁的自由端并與數(shù)據(jù)采集器連接。 與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點 1、本發(fā)明包括壓電傳感器、加速度傳感器、位移和速度傳感器以及壓電作動器，因 此，可以利用位移和速度傳感器檢測作用于懸臂梁的時變載荷特征，利用壓電傳感器、加速 度傳感器、電渦流傳感器檢測彈性體結構在時變載荷下的應變響應、加速度響應與位移響 應，將所述傳感器的信號進行傅里葉變換和小波變換后獲得懸臂梁振動的動態(tài)特性，并根 據(jù)動態(tài)特性通過顯示裝置給予數(shù)據(jù)采集器指令而產(chǎn)生控制電壓并而通過多通道壓電陶瓷 驅動電源將控制電壓加以放大并施加到所述壓電作動器上而抑制懸臂梁振動，該振動控制 實驗系統(tǒng)集振動試驗和主動控制于一體，獲取數(shù)據(jù)準確，論是強迫振動，還是自由振動，均 可得到快速抑制，減振效果明顯。 2、伺服電機的輸出軸的繞線端子與所述質量塊連接可以將輸出軸的轉動轉化為
質量塊的直線運動，包括勻速運動和變速運動，便于控制質量塊的運動形式。 3、通過電渦流傳感器檢測懸臂梁自由端位移，獲取懸臂梁橫向振動的幅值大小以
及懸臂梁的變形信息，提高振動主動控制系統(tǒng)檢測的振動信息精度，縮短響應時間，提高振
動主動控制的技術水平。 4、所述試驗裝置包括緩沖裝置，該緩沖裝置可以阻止質量塊因為慣性移動而脫離 懸臂梁。


圖1是是本發(fā)明時變載荷作用下彈性體動態(tài)響應與振動控制試驗系統(tǒng)的結構示 意圖； 圖2是本發(fā)明時變載荷作用下彈性體動態(tài)響應與振動控制試驗系統(tǒng)的試驗臺架 的結構示意圖； 圖3本發(fā)明時變載荷作用下彈性體動態(tài)響應與振動控制試驗系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集器的結構示意圖。
具體實施例方式
請參閱圖l，本發(fā)明一種時變載荷作用下彈性體動態(tài)響應與振動控制試驗系統(tǒng)包 括試驗臺架1、運動發(fā)生和控制裝置2、壓電傳感器3、加速度傳感器4、位移和速度傳感器5、 多通道電荷放大器6、數(shù)據(jù)采集器7和顯示裝置8、多通道壓電陶瓷驅動電源101和壓電作 動器102。 請參閱圖2，所述臺架1包括工作臺11、下板12、懸臂梁13、兩塊導軌14、兩塊上板 15、質量塊16、第一螺桿17和第二螺桿18。
工作臺11的兩側分別設置有第一螺孔。 下板12固定在工作臺11上，下板12的中部形成有凹槽121而使得凹槽121的兩 側形成凸臺122。凹槽121的底壁1211上開設有第二螺孔。每一凸臺122上開設有與第一 螺孔對應的第三螺孔。 懸臂梁13 —端為固定端，另外一端為自由端。懸臂梁13的固定端開設有與第二 螺孔對應的第四螺孔。懸臂梁13的上表面為工作表面。 兩導軌14上分別開設有與第二螺孔對應的第五螺孔，導軌14在本實施例中主要 起導向作用，確保質量塊16的運動狀態(tài)。 每一塊上板15的兩端分別開設有與第一螺孔對應的第六螺孔和與第二螺孔對應 的第七螺孔。 試驗臺架1通過如下方式連接在一起 第一螺栓17分別依次穿過第七螺孔、第四螺孔、第五螺孔和第二螺孔并在第一螺 桿17的兩端連接螺帽而將懸臂梁13的固定端安裝在凹槽121內(nèi)、將兩塊導軌14平行設置 在凹槽121的側壁1212上并與懸臂梁13垂直連接、將兩導軌14壓緊在下板12和上板15 之間。然后，第二螺栓18分別穿過上板15的第六螺孔、下板12的第三螺孔和工作臺11的 第一螺孔并在第二螺栓18的兩端連接螺帽而將上板15、下板12和工作臺11連成整體。最 后，質量塊16位于懸臂梁13的上表面上，質量塊16的兩側與導軌14接觸。
請參閱圖1，運動發(fā)生和控制裝置2包括伺服電機21、電機控制器22、程控電源 23。所述伺服電機21的輸出軸通過繞線端子與質量塊16連接。伺服電機21與電機控制 器22連接。程控電源23是可編程的電源。 請參閱圖1 ，壓電傳感器3安裝在懸臂梁13的下表面。在本實施例中，壓電傳感 器3通過粘貼膠水粘貼在懸臂梁13的下表面，該粘結膠水通過三種化學物質合成，其成分
和比例如下(重量比)環(huán)氧稀釋劑固化劑=ioo : io : 25 30。 請參閱圖l，加速度傳感器4安裝在懸臂梁13自由端的下端面且與多通道電荷放 大器6連接，具體的，加速度傳感器4通過膠水或螺母固定于懸臂梁13自由端下表面。
請參閱圖l，位移和速度傳感器5通過支架安裝在試驗臺架1的上板15上并且與 質量塊16和數(shù)據(jù)采集器7連接，為了測量移動載荷的速度和位移，位移和速度傳感器5通 過傳感器的永久電磁鐵連接于移動質量塊，位移和速度傳感器5位于懸臂梁的中軸面上。 位移和速度傳感器5為一個集成式的傳感器，其能同時檢測對象的位移與速度。
請參閱圖1，多通道電荷放大器6與所述壓電傳感器3和加速度傳感器4連接，多通道電荷放大器6是一單臺儀器。 請參閱圖3，所述數(shù)據(jù)采集器7包括數(shù)據(jù)采集模塊71、分析與控制模塊72、通信模 塊73和模擬量輸出模塊74。 所述數(shù)據(jù)采集模塊71包括依次級聯(lián)的輸入信號端子板711、光電隔離單元712、抗 混淆濾波單元713、采樣保持單元714以及模擬量/數(shù)字量轉換單元715。所述輸入信號端 子板711接收多通道電荷放大器6和位移和速度傳感器5的信號。所述數(shù)據(jù)采集模塊71 與分析與控制模塊72連接具體是分析與控制模塊72與所述模擬量/數(shù)字量轉換單元715 連接。 通信模塊73和分析與控制模塊72以及顯示裝置8連接。 模擬量輸出模塊74包括依次連接的數(shù)模轉換器741、光電隔離單元742、模擬多路 切換器743、跟隨放大器744以及輸出信號端子板745。所述模擬量輸出模塊75通過模數(shù) 轉換器741和分析與控制模塊72連接。所述輸出信號端子板755與多通道壓電陶瓷驅動 電源101連接，所述多通道陶瓷驅動電源101與粘結于懸臂梁13下端面的壓電作動器102 連接。 請參閱圖l，本發(fā)明時變載荷作用下彈性體動態(tài)響應與振動控制試驗系統(tǒng)的試驗 過程如下 啟動程控電源23，程控電源23輸出電壓給電機控制器22，電機控制器22使得伺 服電機21轉動，由于質量塊16是通過繞線端子與伺服電機21連接，因此，伺服電機21的 旋轉運動被轉化為質量塊16在懸臂梁13上的直線運動。由于程控電源23是可編程的，因 此，通過程序設定，程控電源23輸出不同的電壓使得伺服電機21具有不同的轉速，從而，質 量塊16在懸臂梁13上有多種運動形式(包括勻速運動和變速運動)。質量塊16在懸臂 梁13上運動而觸發(fā)的懸臂梁13的應變信號、加速度信號以及作用于懸臂梁上的移動載荷 位移信號和速度信號可以分別相應的通過壓電傳感器、加速度傳感器以及位移和速度傳感 器得到。該等傳感器獲取信號的過程分別詳述如下 1、壓電信號的獲取懸臂梁13在移動質量塊16激勵作用下產(chǎn)生橫向振動，導致微 應變產(chǎn)生，粘貼于懸臂梁13的壓電傳感器3基于壓電正效應，感應相應電荷；然后將電荷信 息傳遞給多通道電荷放大器6，多通道電荷放大器6將電荷信息放大后傳輸給數(shù)據(jù)采集模 塊71的輸入信號端子板711后傳輸至光電隔離單元712，光電隔離單元712可將輸入輸出 間互相隔離，具有良好的電絕緣能力和抗干擾能力；接著，傳輸至抗混淆濾波單元713，抗 混淆濾波單元713保證采樣的信號不失真；然后，傳輸至采樣保持單元714，采樣保持單元 714將在時間上連續(xù)變化的模擬振動信號轉換為隨時間變化的脈沖信號；最后傳輸至模擬 量/數(shù)字量轉換單元715后進入分析與控制模塊72。 2、加速度信號的獲取加速度傳感器4用于測量移動質量作用下的懸臂梁自由端 強迫振動與自由振動階段的加速度變化。懸臂梁13橫向振動時的加速度信號通過壓電正 效應，轉化為相應的電荷量，并通過連接于加速度傳感器4的多通道電荷放大器6將該電荷 信號轉換為電壓信號，經(jīng)過數(shù)據(jù)采集模塊71的輸入信號端子板711、光電隔離單元712、抗 混淆濾波單元713、采樣保持單元714和模擬量/數(shù)字量轉換單元715傳輸至分析與控制模 塊72。輸入信號端子板711、光電隔離單元712、抗混淆濾波單元713、采樣保持單元714和 模擬量/數(shù)字量轉換單元715如何處理信號在處理壓電傳感器3的信號時已經(jīng)敘述，在此不再贅述。 3、位移和速度信號的獲取位移和速度傳感器5采用MTS Tempo SonicsRPV0750 型傳感器，該傳感器利用傳感器材料的磁致伸縮效應，采用非接觸方式檢測與移動質量塊 同步運動的活動磁鐵位移和速度，由于磁鐵和傳感器并無直接之接觸，因此傳感器可以在 極惡劣的工業(yè)環(huán)境下使用，永不會造成損耗。該傳感器可以同時輸出位移和速度信號。位 移和速度傳感器5獲取的信號也經(jīng)過輸入信號端子板711、光電隔離單元712、抗混淆濾波 單元713、采樣保持單元714和模擬量/數(shù)字量轉換單元715傳輸至分析與控制模塊72。
分析與控制模塊72獲取上述壓電傳感器3、加速度傳感器4以及位移和速度傳感 器5的信息后，對上述信息采用傅里葉變換和小波變換后將處理結果通過通信模塊73傳遞 給顯示裝置8顯示。分析與控制模塊72對所獲取的信號進行傅里葉變化和小波變換，比如， 通過加速度傳感器4獲取懸臂梁自由端在移動質量作用下的瞬態(tài)響應，對其進行頻譜分析 和小波變換，可獲取移動載荷激勵下的懸臂梁動態(tài)響應中各階模態(tài)所占比率，從而，獲取到 動態(tài)特性的模態(tài)，通過加速度信號可以獲取懸臂梁的固有頻率，通過位移、加速度或應變響 應曲線計算獲取阻尼。 分析與控制模塊72獲取加速度傳感器、位移和速度傳感器、壓電傳感器獲取的信 息后，對梁強迫振動與自由振動響應進行實驗模態(tài)分析，獲取梁振動特征，同時，將獲取的 振動特征通過通信模塊73傳遞給計算機103顯示，然后，根據(jù)該振動特性，通過計算機103 接收指令并將指令傳遞給分析與控制模塊72，分析與控制模塊72根據(jù)該指令將位移信號、 加速度信號以及壓電傳感器感應的應變信號進行數(shù)據(jù)融合，并將融合結果與具體控制策略 結合，應用優(yōu)化算法對振動試驗系統(tǒng)獲取的參數(shù)進行求解，并基于PID控制、自適應模糊控 制或對消控制等方法，經(jīng)過實時計算后通過模擬量輸出模塊74向壓電陶瓷驅動電源101輸 出控制電壓，通過壓電陶瓷驅動電源101對控制電壓加以放大，輸出驅動電壓作用于壓電 作動器102，壓電作動器102在驅動電壓作用下產(chǎn)生逆壓電效應，輸出可控力或力矩作用于 懸臂梁，實現(xiàn)對梁振動的主動控制。 請參閱圖1，所述懸臂梁振動控制試驗系統(tǒng)包括電渦流傳感器9，電渦流傳感器9 用于測量移動質量作用下的懸臂梁自由端位移變化，電渦流傳感器9為非接觸式測試儀 器，測量時電渦流傳感器由專用夾具固定于懸臂梁13自由端上面位置即可，當懸臂梁振動 時，電渦流傳感器9即可感應位移信號。該電渦流傳感器9設置于懸臂梁13的自由端并與 數(shù)據(jù)采集器71的輸入信號端子板711連接，電渦流傳感器9采集的信號依次通過所述輸入 信號端子板711、光電隔離單元712、抗混淆濾波單元713、采樣保持單元714、模擬量/數(shù)字 量轉換單元715實現(xiàn)模數(shù)轉換后傳輸至分析與控制模塊72，分析與控制模塊72對電渦流傳 感器9獲取的信號進行小波變換和福利葉變換后通過通信模塊73傳輸至顯示裝置8顯示。 通過檢測懸臂梁13自由端位移，獲取懸臂梁的變形信息，并與懸臂梁13的自由端加速度振 動信號進行比較，消除噪聲與加速度傳感器4拾取的高頻干擾信號，以提高振動主動控制 系統(tǒng)檢測的振動信息精度，減少信號分析時間，提高振動主動控制的技術水平。
請參閱圖l，本發(fā)明還包括緩沖裝置10，該緩沖裝置10設置于懸臂梁13的自由 端，緩沖裝置10上設置有硅橡膠緩沖墊，硅橡膠緩沖墊的上表面與懸臂梁13的上表面平 齊。該緩沖裝置用于阻止質量塊16因為慣性移動而與懸臂梁13脫離。
綜上所述，本發(fā)明時變載荷作用下彈性體動態(tài)響應與振動控制試驗系統(tǒng)通過壓電傳感器、加速度傳感器以及位移和速度傳感器獲取懸臂梁的振動信息，然后通過該信息進 行傅里葉變換和小波變換，從而，獲取懸臂梁在移動載荷作用下的動態(tài)特性，為實現(xiàn)移動質
量激勵的梁振動動態(tài)響應全面分析，便于結構設計人員定性的分析和了解移動載荷運動質 量和運動速度參數(shù)變化對梁振動響應影響的發(fā)展趨勢。然后根據(jù)動態(tài)特性，通過計算機向 數(shù)據(jù)采集器7發(fā)出指令給多通道壓電陶瓷驅動電源101 ，多通道壓電陶瓷驅動電源101輸出 電壓給壓電作動器102，壓電作動器102給予懸臂梁13作用力而抑制懸臂梁13的振動，無 論是強迫振動，還是自由振動，均可得到快速抑制，減振效果明顯。 本發(fā)明雖然以較佳實施例公開如上，但其并不是用來限定權利要求，任何本領域 技術人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，都可以做出可能的變動和修改，因此本發(fā)明的 保護范圍應當以本實用新型權利要求所界定的范圍為準。
權利要求
一種時變載荷作用下彈性體動態(tài)響應與振動控制試驗系統(tǒng)包括試驗臺架、運動發(fā)生和控制裝置、壓電傳感器、位移和速度傳感器、多通道電荷放大器、數(shù)據(jù)采集器、顯示裝置、多通道壓電陶瓷驅動電源和壓電作動器；試驗臺架上設置有懸臂梁和位于懸臂梁上表面的質量塊，懸臂梁一端為固定端，另外一端為自由端；運動發(fā)生和控制裝置與所述質量塊連接并牽引質量塊在懸臂梁上表面滑動；壓電傳感器粘貼于懸臂梁下表面且與多通道電荷放大器連接；位移和速度傳感器安裝在試驗臺架上并與數(shù)據(jù)采集器連接；數(shù)據(jù)采集器與多通道電荷放大器連接；顯示裝置與數(shù)據(jù)采集器相連，用于顯示結果及獲取指令；所述壓電作動器設置于懸臂梁的下表面并與所述多通道壓電陶瓷驅動電源連接；所述多通道壓電陶瓷驅動電源與數(shù)據(jù)采集器連接；數(shù)據(jù)采集器獲取所有傳感器的數(shù)據(jù)并將獲取的數(shù)據(jù)通過通信模塊傳遞給顯示裝置顯示，數(shù)據(jù)采集器根據(jù)顯示裝置獲取的指令對采集的數(shù)據(jù)進行處理后輸出控制電壓給多通道壓電陶瓷驅動電源，多通道壓電陶瓷驅動電源將控制電壓加以放大并施加到所述壓電作動器上而抑制懸臂梁振動。
2. 如權利要求1所述的時變載荷作用下彈性體動態(tài)響應與振動控制試驗系統(tǒng)，其特征 在于，所述數(shù)據(jù)采集器包括數(shù)據(jù)采集模塊、分析與控制模塊、模擬量輸出模塊和通信模塊； 數(shù)據(jù)采集模塊采集所述所有傳感器的模擬信息并將信息傳遞給分析與控制模塊，分析與控 制模塊對該信息進行傅里葉變換和小波變換后并將相應的運算結果通過通信模塊傳輸至 顯示裝置顯示，分析與控制模塊還通過通信模塊接收顯示裝置的指令而處理相應數(shù)據(jù)后輸 出信號給模擬量輸出模塊，模擬量輸出模塊將信息傳給多通道壓電陶瓷驅動電源。
3. 如權利要求2所述的時變載荷作用下彈性體動態(tài)響應與振動控制試驗系統(tǒng)，其特征 在于，所述模擬量輸出模塊包括依次級聯(lián)的數(shù)模轉換器、光電隔離單元、模擬多路切換器、 跟隨放大器以及輸出信號端子板，所述模數(shù)轉換單元和分析與控制模塊連接，所述輸出信 號端子板與多通道壓電陶瓷驅動電源連接。
4. 如權利要求2所述的時變載荷作用下彈性體動態(tài)響應與振動控制試驗系統(tǒng)，其特 征在于，所述數(shù)據(jù)采集模塊包括依次級聯(lián)的輸入信號端子板、光電隔離單元、抗混淆濾波單 元、采樣保持單元以及模擬量/數(shù)字量轉換單元，所述輸入信號端子板接收前述所有傳感 器的信號，所述模擬量/數(shù)字量轉換單元和所述分析與控制模塊連接。
5. 如權利要求1所述的時變載荷作用下彈性體動態(tài)響應與振動控制試驗系統(tǒng)，其特征 在于，所述試驗臺架還包括工作臺、下板、兩塊導軌和兩塊上板；下板固定在工作臺上，下板 的中部形成凹槽，凹槽兩側為凸臺；所述懸臂梁的固定端固定于凹槽內(nèi)；兩導軌相對平行 設置于凹槽的側壁且與懸臂梁垂直接觸；所述質量塊的側面分別與導軌接觸；兩塊上板分 別設置于所述凸臺和導軌的上端面并壓緊所述導軌，所述位移和速度傳感器設置在試驗臺 架的上板上。
6. 如權利要求5所述的時變載荷作用下彈性體動態(tài)響應與振動控制試驗系統(tǒng)，其特征 在于，所述工作臺、下板和上板通過螺栓固定連接在一起，所述下板、上板、導軌和懸臂梁通 過螺栓連接在一起而壓緊導軌和懸臂梁于上板和下板之間。
7. 如權利要求1所述的時變載荷作用下彈性體動態(tài)響應與振動控制試驗系統(tǒng)，其特征 在于，所述運動發(fā)生和控制裝置包括伺服電機、電機控制器和程控電源，伺服電機的輸出軸 通過繞線端子與質量塊連接，電機控制器與伺服電機和程控電源連接。
8. 如權利要求1所述的時變載荷作用下彈性體動態(tài)響應與振動控制試驗系統(tǒng)，其特征 在于，所述主動控制試驗裝置還包括緩沖裝置，該緩沖裝置設置于懸臂梁的自由端，緩沖裝 置上設置有硅橡膠緩沖墊，硅橡膠緩沖墊的上表面與懸臂梁的上表面平齊。
9. 如權利要求1所述的時變載荷作用下彈性體動態(tài)響應與振動控制試驗系統(tǒng)，其特征 在于，所述振動控制試驗系統(tǒng)還包括電渦流傳感器，該電渦流傳感器設置于懸臂梁的自由 端并與數(shù)據(jù)采集器連接。
全文摘要
一種時變載荷作用下彈性體動態(tài)響應與振動控制試驗系統(tǒng)包括試驗臺架、運動發(fā)生和控制裝置、壓電傳感器、位移和速度傳感器、多通道電荷放大器、數(shù)據(jù)采集器、顯示裝置、多通道壓電陶瓷驅動電源和壓電作動器。所述運動發(fā)生和控制裝置使得質量塊在臺架上的懸臂梁上運動，數(shù)據(jù)采集器采獲取所述傳感器的數(shù)據(jù)將獲取的數(shù)據(jù)通過通信模塊傳遞給顯示裝置顯示，數(shù)據(jù)采集器也根據(jù)顯示裝置獲取的指令對采集的數(shù)據(jù)進行處理后輸出控制電壓給多通道壓電陶瓷驅動電源，多通道壓電陶瓷驅動電源將控制電壓加以放大并施加到所述壓電作動器上而抑制懸臂梁振動。本發(fā)明集控制和數(shù)據(jù)獲取為一體，無論是強迫振動，還是自由振動，均可得到快速抑制，減振效果明顯。
文檔編號G01B7/16GK101762368SQ200910155810
公開日2010年6月30日 申請日期2009年12月28日 優(yōu)先權日2009年12月28日
發(fā)明者王娟, 胡紅生, 錢蘇翔 申請人:嘉興學院