模態(tài)沖擊測(cè)試組件、系統(tǒng)和方法
【專利摘要】本發(fā)明公開用于模態(tài)沖擊測(cè)試的組件(10)、系統(tǒng)(12)和方法(150)。組件(10)具有第一組構(gòu)件(14)。第一組構(gòu)件(14)包括沖擊組件(16)、耦合到?jīng)_擊組件(16)的循環(huán)控制元件(18)和設(shè)置在與沖擊組件(16)相對(duì)的位置處的信號(hào)響應(yīng)測(cè)量裝置(20)。所述組件(10)進(jìn)一步包括與第一組構(gòu)件(14)分離的第二組構(gòu)件(28)。第二組構(gòu)件(28)包括耦合到循環(huán)控制元件(18)的第一控制器(30)和耦合到信號(hào)響應(yīng)測(cè)量裝置(20)的第二控制器(34)。第一組構(gòu)件(14)和第二組構(gòu)件(28)形成用于模態(tài)沖擊測(cè)試的模態(tài)沖擊測(cè)試組件(10)。模態(tài)沖擊測(cè)試組件(10)的沖擊組件(16)經(jīng)配置以沖擊測(cè)試元件(46)以操作速度旋轉(zhuǎn)。
【專利說(shuō)明】模態(tài)沖擊測(cè)試組件、系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明一般涉及模態(tài)分析組件、系統(tǒng)和方法，更具體地涉及用于測(cè)試操作速度上的旋轉(zhuǎn)元件的模態(tài)沖擊測(cè)試組件、系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]模態(tài)分析常常用于測(cè)試和分析用于制造航空航天、汽車和結(jié)構(gòu)性工程和設(shè)計(jì)行業(yè)以及其他行業(yè)中的結(jié)構(gòu)和零部件的設(shè)備和機(jī)器。模態(tài)分析包括機(jī)械結(jié)構(gòu)的模態(tài)測(cè)試，其涉及在由輸入激勵(lì)時(shí)，采集、測(cè)量和分析機(jī)械結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)特性。例如，模態(tài)測(cè)試可用于確定自由振動(dòng)期間機(jī)械結(jié)構(gòu)的固有模態(tài)形狀和頻率，以評(píng)估結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)問(wèn)題的可能性(例如疲勞，振動(dòng)和噪聲)。
[0003]一種已知的模態(tài)測(cè)試的系統(tǒng)和方法包括模態(tài)沖擊測(cè)試，例如沖擊錘測(cè)試。沖擊錘測(cè)試使用具有測(cè)力傳感器的錘設(shè)備測(cè)量測(cè)試結(jié)構(gòu)的沖擊力。沖擊錘測(cè)試已被用于執(zhí)行用于加工金屬配件或其他零部件的旋轉(zhuǎn)切割機(jī)或其他機(jī)床設(shè)備的旋轉(zhuǎn)元件(例如主軸)的模態(tài)沖擊測(cè)試。這種沖擊錘測(cè)試可用于確定旋轉(zhuǎn)切割機(jī)或其他機(jī)床設(shè)備的精確操作行為和操作參數(shù)。旋轉(zhuǎn)元件(例如主軸)的沖擊錘測(cè)試通常包括操作員利用手持沖擊錘手動(dòng)地沖擊固定的主軸以及使用加速計(jì)提供響應(yīng)信號(hào)。
[0004]然而，為了以提高的速度成功操作，某些主軸可以基于它們的旋轉(zhuǎn)速度而改變其軸承預(yù)負(fù)荷值。如本文所使用的，“軸承預(yù)負(fù)荷值”是指在施加任何外部負(fù)荷之前，能夠使主軸旋轉(zhuǎn)的設(shè)置在主軸中的滾動(dòng)元件或球軸承上的負(fù)荷的量。軸承預(yù)負(fù)荷值的這種改變可以改變模態(tài)沖擊測(cè)試的結(jié)果。接著，這會(huì)影響正在進(jìn)行模態(tài)沖擊測(cè)試的旋轉(zhuǎn)切割機(jī)或其他機(jī)床設(shè)備的精確操作行為和操作參數(shù)的確定。此前，即使使用舊的沖擊錘測(cè)試，仍然需要幾周和幾個(gè)月的測(cè)試制造和生產(chǎn)運(yùn)行以正確表征操作性旋轉(zhuǎn)主軸的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)制造性能。
[0005]因此，對(duì)于這類主軸，為了獲得正在進(jìn)行模態(tài)沖擊測(cè)試的旋轉(zhuǎn)切割機(jī)或其他機(jī)床設(shè)備的精確操作行為和操作參數(shù)，需要一種模態(tài)沖擊測(cè)試系統(tǒng)或方法在主軸正以操作速度旋轉(zhuǎn)時(shí)執(zhí)行。然而，手動(dòng)沖擊旋轉(zhuǎn)主軸要求操作員在模態(tài)沖擊測(cè)試期間靠近旋轉(zhuǎn)主軸和旋轉(zhuǎn)切割機(jī)。這會(huì)對(duì)操作員產(chǎn)生增加的風(fēng)險(xiǎn)。而且，如果加速計(jì)用于模態(tài)沖擊測(cè)試，這種加速計(jì)通常要求使用連接器元件(例如電線)，其連接在加速計(jì)與主軸之間。然而，如果不是不可能的話，將連接器元件(例如電線)連接到旋轉(zhuǎn)主軸會(huì)是困難的。
[0006]因此，本領(lǐng)域需要一種改進(jìn)的模態(tài)沖擊測(cè)試組件、系統(tǒng)和方法用于操作速度下的旋轉(zhuǎn)測(cè)試元件的模態(tài)沖擊測(cè)試，這種改進(jìn)的組件、系統(tǒng)和方法提供優(yōu)于已知組件、系統(tǒng)和方法的優(yōu)點(diǎn)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007]本發(fā)明滿足這種用于測(cè)試操作速度下的旋轉(zhuǎn)元件的改進(jìn)的模態(tài)沖擊測(cè)試組件、系統(tǒng)和方法的需求。如下面具體描述所討論的，用于操作速度下的旋轉(zhuǎn)測(cè)試元件的模態(tài)沖擊測(cè)試的改進(jìn)的模態(tài)沖擊測(cè)試組件、系統(tǒng)和方法可以提供超過(guò)現(xiàn)有組件、系統(tǒng)和方法的明顯優(yōu)點(diǎn)。
[0008]在本公開的實(shí)施例中，提供一種用于模態(tài)沖擊測(cè)試的組件。所述組件包括第一組構(gòu)件。所述第一組構(gòu)件包括沖擊組件、耦合到所述沖擊組件的循環(huán)控制元件和設(shè)置在與沖擊組件相對(duì)的位置處的信號(hào)響應(yīng)測(cè)量裝置。所述組件進(jìn)一步包括與所述第一組構(gòu)件分離的第二組構(gòu)件。所述第二組構(gòu)件包括耦合到所述循環(huán)控制元件的第一控制器和耦合到信號(hào)響應(yīng)測(cè)量裝置的第二控制器。所述第一組構(gòu)件和第二組構(gòu)件包括用于模態(tài)沖擊測(cè)試的模態(tài)沖擊測(cè)試組件，所述模態(tài)沖擊測(cè)試組件的沖擊組件經(jīng)配置以沖擊在操作速度下旋轉(zhuǎn)的測(cè)試元件。
[0009]模態(tài)沖擊測(cè)試組件可以是固定的模態(tài)沖擊測(cè)試組件，以及第一組構(gòu)件和測(cè)試元件優(yōu)選包含在殼體結(jié)構(gòu)內(nèi)。可供選擇地，模態(tài)沖擊測(cè)試組件可以是便攜式模態(tài)沖擊測(cè)試組件，而第一組構(gòu)件優(yōu)選基本上包含在殼體結(jié)構(gòu)內(nèi)。
[0010]模態(tài)沖擊測(cè)試組件的沖擊組件可以包括具有測(cè)力傳感器的沖擊元件，測(cè)力傳感器經(jīng)配置以在沖擊元件沖擊測(cè)試元件時(shí)釋放沖擊力輸出。沖擊組件可以進(jìn)一步包括附接到?jīng)_擊元件的彈性驅(qū)動(dòng)元件。沖擊組件可以進(jìn)一步包括致動(dòng)元件，所述致動(dòng)元件經(jīng)配置以致動(dòng)沖擊元件和彈性驅(qū)動(dòng)元件，以便沖擊元件沖擊測(cè)試元件。
[0011]沖擊元件優(yōu)選包括具有前端部的沖擊錘，所述前端部經(jīng)配置以沖擊測(cè)試元件的一部分。彈性驅(qū)動(dòng)元件優(yōu)選包括長(zhǎng)度調(diào)整的彈簧片。致動(dòng)元件優(yōu)選包括電磁螺線管。
[0012]循環(huán)控制元件優(yōu)選包括觸發(fā)電路裝置，所述觸發(fā)電路裝置經(jīng)配置以觸發(fā)沖擊組件，從而沖擊測(cè)試元件。信號(hào)響應(yīng)測(cè)量裝置優(yōu)選包括激光干涉儀裝置，其經(jīng)配置以在沖擊組件沖擊測(cè)試元件時(shí)測(cè)量信號(hào)響應(yīng)。
[0013]第一控制器優(yōu)選包括臂觸發(fā)開關(guān)和電力元件。第一控制器經(jīng)配置以控制循環(huán)控制元件并向循環(huán)控制元件供電。第一控制器優(yōu)選經(jīng)由有線連接元件或經(jīng)由無(wú)線連接耦合到循環(huán)控制元件。
[0014]第二控制器優(yōu)選包括激光干涉儀控制器。第二控制器經(jīng)配置以控制信號(hào)響應(yīng)測(cè)量裝置并向信號(hào)響應(yīng)測(cè)量裝置供電。第二控制器優(yōu)選經(jīng)由有線連接元件或經(jīng)由無(wú)線連接耦合到信號(hào)響應(yīng)測(cè)量裝置。
[0015]在本公開的另一個(gè)實(shí)施例中，提供一種用于模態(tài)沖擊測(cè)試的系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包括模態(tài)沖擊測(cè)試組件。模態(tài)沖擊測(cè)試組件包括第一組構(gòu)件。第一組構(gòu)件包括沖擊組件、耦合到?jīng)_擊組件的循環(huán)控制元件和設(shè)置在與沖擊組件相對(duì)的位置處的信號(hào)響應(yīng)測(cè)量裝置。
[0016]模態(tài)沖擊測(cè)試組件進(jìn)一步包括與第一組構(gòu)件分離的第二組構(gòu)件。第二組構(gòu)件包括耦合到模態(tài)沖擊測(cè)試組件的循環(huán)控制元件的第一控制器。第二組構(gòu)件進(jìn)一步包括耦合到模態(tài)沖擊測(cè)試組件的信號(hào)響應(yīng)測(cè)量裝置的第二控制器。系統(tǒng)進(jìn)一步包括經(jīng)配置以在沖擊組件與信號(hào)響應(yīng)測(cè)量裝置之間對(duì)齊的測(cè)試元件。測(cè)試元件被固定到保持元件。保持元件附接到旋轉(zhuǎn)元件。模態(tài)沖擊測(cè)試組件的沖擊組件經(jīng)配置以在測(cè)試元件以操作速度旋轉(zhuǎn)時(shí)沖擊測(cè)試元件。系統(tǒng)進(jìn)一步包括耦合到模態(tài)沖擊測(cè)試組件的數(shù)據(jù)采集組件。模態(tài)沖擊測(cè)試組件、測(cè)試元件和數(shù)據(jù)采集組件共同包括用于操作速度下旋轉(zhuǎn)的測(cè)試元件的模態(tài)沖擊測(cè)試的模態(tài)沖擊測(cè)試系統(tǒng)。
[0017]模態(tài)沖擊測(cè)試系統(tǒng)可以是固定的模態(tài)沖擊測(cè)試系統(tǒng)，并且第一組構(gòu)件和測(cè)試元件優(yōu)選包含在殼體結(jié)構(gòu)內(nèi)?？晒┻x擇地，模態(tài)沖擊測(cè)試系統(tǒng)可以是便攜式模態(tài)沖擊測(cè)試系統(tǒng)，并且第一組構(gòu)件優(yōu)選基本上包含在殼體結(jié)構(gòu)內(nèi)。
[0018]模態(tài)沖擊測(cè)試系統(tǒng)的模態(tài)沖擊測(cè)試組件的沖擊組件可以包括具有測(cè)力傳感器的沖擊元件，所述測(cè)力傳感器經(jīng)配置以在沖擊元件沖擊測(cè)試元件時(shí)釋放沖擊力輸出。沖擊組件可以進(jìn)一步包括附接到?jīng)_擊元件的彈性驅(qū)動(dòng)元件。沖擊組件可以進(jìn)一步包括致動(dòng)元件，所述致動(dòng)元件經(jīng)配置以致動(dòng)沖擊元件和彈性驅(qū)動(dòng)元件，以便沖擊元件沖擊測(cè)試元件。
[0019]信號(hào)響應(yīng)測(cè)量裝置優(yōu)選包括激光干涉儀裝置，所述激光干涉儀裝置經(jīng)配置以在沖擊組件沖擊測(cè)試元件時(shí)測(cè)量信號(hào)響應(yīng)。第一控制器優(yōu)選包括臂觸發(fā)開關(guān)和電力元件。第二控制器優(yōu)選包括激光干涉儀控制器。第一控制器和第二控制器優(yōu)選經(jīng)由有線連接元件或經(jīng)由無(wú)線連接耦合到模態(tài)沖擊測(cè)試組件。
[0020]數(shù)據(jù)采集組件優(yōu)選包括信號(hào)分析器，計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)處理器以及電源中的一個(gè)或更多個(gè)。電源可以優(yōu)選包括集成電子壓電式電源。數(shù)據(jù)采集組件優(yōu)選經(jīng)由一個(gè)或更多個(gè)信號(hào)電纜連接元件或經(jīng)由無(wú)線連接耦合到模態(tài)沖擊測(cè)試組件。
[0021]在本公開的另一個(gè)實(shí)施例中，提供一種用于模態(tài)沖擊測(cè)試的方法。所述方法包括將測(cè)試元件固定到保持元件并將保持元件附接到旋轉(zhuǎn)元件的步驟。所述方法進(jìn)一步包括通過(guò)使測(cè)試元件在模態(tài)沖擊測(cè)試組件的沖擊組件與信號(hào)響應(yīng)測(cè)量裝置之間對(duì)齊，以將測(cè)試元件設(shè)置在與模態(tài)沖擊測(cè)試組件相對(duì)的位置處的步驟。所述方法進(jìn)一步包括將第一控制器耦合到模態(tài)沖擊測(cè)試組件的循環(huán)控制元件的步驟。
[0022]所述方法進(jìn)一步包括將第二控制器耦合到模態(tài)沖擊測(cè)試組件的信號(hào)響應(yīng)測(cè)量裝置的步驟。所述方法進(jìn)一步包括將數(shù)據(jù)采集組件耦合到第一控制器和第二控制器的步驟。所述方法進(jìn)一步包括旋轉(zhuǎn)測(cè)試元件以確定初始旋轉(zhuǎn)速度的步驟。所述方法進(jìn)一步包括激活(arming)第一控制器的步驟。所述方法進(jìn)一步包括觸發(fā)第一控制器以啟動(dòng)旋轉(zhuǎn)測(cè)試元件的模態(tài)沖擊測(cè)試的步驟。所述方法進(jìn)一步包括利用數(shù)據(jù)采集組件獲得旋轉(zhuǎn)測(cè)試元件的不同旋轉(zhuǎn)速度下的數(shù)據(jù)的步驟。
[0023]已經(jīng)討論的上述特征、功能和優(yōu)點(diǎn)能夠在本公開的各種實(shí)施例中單獨(dú)實(shí)現(xiàn)，或可以在其他實(shí)施例中組合，參考下列【具體實(shí)施方式】和附圖能夠理解其進(jìn)一步細(xì)節(jié)。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0024]通過(guò)參考結(jié)合附圖的下列詳細(xì)描述能夠更好地理解本公開，其中所述附圖示出優(yōu)選和示例性實(shí)施例，但是其不一定按比例繪制，其中:
[0025]圖1示出的方框圖示出本公開的模態(tài)沖擊測(cè)試組件的實(shí)施例和模態(tài)沖擊測(cè)試系統(tǒng)的實(shí)施例；
[0026]圖2A示出本公開的模態(tài)沖擊測(cè)試組件的實(shí)施例和模態(tài)沖擊測(cè)試系統(tǒng)的實(shí)施例的透視圖；
[0027]圖2B示出可用在本公開的模態(tài)沖擊測(cè)試組件和模態(tài)沖擊測(cè)試系統(tǒng)中的測(cè)試元件的實(shí)施例的特寫透視圖；
[0028]圖2C示出可用在本公開的模態(tài)沖擊測(cè)試組件和模態(tài)沖擊測(cè)試系統(tǒng)中的測(cè)試元件的另一個(gè)實(shí)施例的特寫透視圖；
[0029]圖3A示出沖擊組件的實(shí)施例的特寫透視側(cè)視圖，所述沖擊組件被示出位于相對(duì)于可用在本公開的模態(tài)沖擊測(cè)試組件和模態(tài)沖擊測(cè)試系統(tǒng)中的測(cè)試元件的實(shí)施例的第一位置；
[0030]圖3B示出圖3A的沖擊組件的特寫透視側(cè)視圖，所述沖擊組件被示出位于相對(duì)于圖3A的測(cè)試元件的第二位置；
[0031]圖3C示出圖3A的沖擊組件的特寫透視側(cè)視圖，所述沖擊組件被示出位于相對(duì)于圖3A的測(cè)試元件的第三位置；
[0032]圖3D示出圖3A的沖擊組件的特寫透視側(cè)視圖，所述沖擊組件被示出位于相對(duì)于圖3A的測(cè)試元件的第四位置；
[0033]圖4A示出本公開的模態(tài)沖擊測(cè)試組件和模態(tài)沖擊測(cè)試系統(tǒng)的另一個(gè)實(shí)施例的側(cè)透視圖；
[0034]圖4B示出圖4A的模態(tài)沖擊測(cè)試組件和模態(tài)沖擊測(cè)試系統(tǒng)的頂部透視圖；
[0035]圖5示出本公開的模態(tài)沖擊測(cè)試方法的實(shí)施例的示意圖；
[0036]圖6示出本公開的航空器制造和維護(hù)方法的實(shí)施例的流程圖；以及，
[0037]圖7示出本公開的航空器的實(shí)施例的功能性框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0038]現(xiàn)將參考附圖在下文中更全面描述所公開的實(shí)施例，其中所述附圖示出本公開的一些實(shí)施例，而不是示出所有公開的實(shí)施例。實(shí)際上，可以提供若干不同的實(shí)施例，但不應(yīng)當(dāng)將其理解為是對(duì)本文所述實(shí)施例的限制。相反，這些實(shí)施例被提供以使本公開完整，并向本領(lǐng)域的技術(shù)人員充分表達(dá)本公開的范圍。
[0039]現(xiàn)參照附圖，圖1示出本公開的模態(tài)沖擊測(cè)試組件10的實(shí)施例和模態(tài)沖擊測(cè)試系統(tǒng)12的實(shí)施例的框圖。如本文所使用的，“模態(tài)沖擊測(cè)試”(例如，由本文公開的模態(tài)沖擊測(cè)試組件10和模態(tài)沖擊測(cè)試系統(tǒng)12執(zhí)行的模態(tài)沖擊錘測(cè)試)是指對(duì)待測(cè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行振動(dòng)測(cè)試的一種形式。這種模態(tài)沖擊測(cè)試可用于確定被測(cè)測(cè)試元件46(參照?qǐng)D1和2A)的固有(模態(tài))頻率，被測(cè)測(cè)試元件46 (參照?qǐng)D1和2A)的模態(tài)頻率和模態(tài)阻尼比，或被測(cè)測(cè)試元件46 (參照?qǐng)D1和2A)的模態(tài)頻率、模態(tài)阻尼比和模態(tài)形狀。沖擊時(shí)間的持續(xù)時(shí)間與施加的力的頻率成分直接相關(guān)。
[0040]所公開的模態(tài)沖擊測(cè)試組件10 (參照?qǐng)D1和2A)、模態(tài)沖擊測(cè)試系統(tǒng)12 (參照?qǐng)D1和2A)以及模態(tài)沖擊測(cè)試方法150 (參照?qǐng)D5)的實(shí)施例的教導(dǎo)可用于執(zhí)行模態(tài)沖擊測(cè)試并測(cè)試用在飛行器的制造和生產(chǎn)中的結(jié)構(gòu)和零部件。這類飛行器可以包括商用航空器、貨運(yùn)航空器，軍用航空器，旋翼航空器以及其他類型的航空器或飛行器。還應(yīng)當(dāng)明白，所公開的模態(tài)沖擊測(cè)試組件10 (參照?qǐng)D1)、模態(tài)沖擊測(cè)試系統(tǒng)12 (參照?qǐng)D2A)以及模態(tài)沖擊測(cè)試方法150 (參照?qǐng)D5)的實(shí)施例可用于執(zhí)行模態(tài)沖擊測(cè)試以及測(cè)試用在汽車、卡車、公共汽車或其他合適的運(yùn)輸交通工具的制造和生產(chǎn)中的結(jié)構(gòu)和零部件。
[0041 ] 在一個(gè)實(shí)施例中，公開一種模態(tài)沖擊測(cè)試組件10 (參照?qǐng)D1，2A，4A)。模態(tài)沖擊測(cè)試組件10 (參照?qǐng)D1，2A，4A)優(yōu)選是模態(tài)沖擊測(cè)試系統(tǒng)12 (參照?qǐng)D1，2A，4A)的部分。在一個(gè)實(shí)施例中，如圖2A所示，模態(tài)沖擊測(cè)試組件10可以是固定的模態(tài)沖擊測(cè)試組件1a的形式。在如圖4A-4B所示的另一個(gè)實(shí)施例中，模態(tài)沖擊測(cè)試組件10可以是便攜式模態(tài)沖擊測(cè)試組件1b的形式。
[0042]如圖1所示，模態(tài)沖擊測(cè)試組件10包括第一組構(gòu)件14。第一組構(gòu)件14包括沖擊組件16、耦合到?jīng)_擊組件16的循環(huán)控制元件18以及設(shè)置在與沖擊組件16相對(duì)的位置處的信號(hào)響應(yīng)測(cè)量裝置20。如圖1進(jìn)一步所示,沖擊組件16包括沖擊元件22、彈性驅(qū)動(dòng)元件24以及致動(dòng)元件26。
[0043]如圖1所示，模態(tài)沖擊測(cè)試組件10進(jìn)一步包括與第一組構(gòu)件14分離的第二組構(gòu)件28。如圖1所示，第二組構(gòu)件28包括耦合到第一組構(gòu)件14的循環(huán)控制元件18的第一控制器30。第一控制器30優(yōu)選地經(jīng)配置以控制循環(huán)控制元件18并向循環(huán)控制元件供電。第一控制器30可以經(jīng)由有線連接元件32a(參照?qǐng)D1)或無(wú)線連接(未示出)耦合到第一組構(gòu)件14的循環(huán)控制元件18。
[0044]如圖1所示，第二組構(gòu)件28進(jìn)一步包括耦合到第一組構(gòu)件14的信號(hào)響應(yīng)測(cè)量裝置20的第二控制器34。第二控制器34優(yōu)選經(jīng)配置以控制信號(hào)響應(yīng)測(cè)量裝置20并向信號(hào)響應(yīng)測(cè)量裝置供電。第二控制器32可以經(jīng)由有線連接元件32b (參照?qǐng)D1)或無(wú)線連接(未示出)耦合到第一組構(gòu)件14的信號(hào)響應(yīng)測(cè)量裝置20。
[0045]在本公開的另一個(gè)實(shí)施例中，提供一種模態(tài)沖擊測(cè)試系統(tǒng)12(參照?qǐng)D1，2A，4A)。在圖2A所示的一個(gè)實(shí)施例中，模態(tài)沖擊測(cè)試系統(tǒng)12可以是固定的模態(tài)沖擊測(cè)試系統(tǒng)12a的形式。在圖4A-4B所示的另一個(gè)實(shí)施例中，模態(tài)沖擊測(cè)試系統(tǒng)12可以是便攜式模態(tài)沖擊測(cè)試組件12b的形式。
[0046]如圖1和2A所示，模態(tài)沖擊測(cè)試系統(tǒng)12包括模態(tài)沖擊測(cè)試組件10，并進(jìn)一步包括數(shù)據(jù)采集組件36。如圖1和2A所示，數(shù)據(jù)采集組件36可以包括信號(hào)分析器38，計(jì)算機(jī)40，計(jì)算機(jī)處理器42，電源44，或另外的合適的數(shù)據(jù)采集或數(shù)據(jù)記錄裝置中的一個(gè)或更多個(gè)。電源44優(yōu)選包括集成電子壓電式電源或另外的合適的電源。
[0047]如圖1和2A所示，數(shù)據(jù)采集組件36優(yōu)選經(jīng)由第一信號(hào)電纜連接元件37a并經(jīng)由第二信號(hào)電纜連接元件37b耦合到模態(tài)沖擊測(cè)試組件10。可供選擇地，數(shù)據(jù)采集組件36可以經(jīng)由無(wú)線連接(未示出)耦合到模態(tài)沖擊測(cè)試組件10。
[0048]如圖1所示，模態(tài)沖擊測(cè)試系統(tǒng)12進(jìn)一步包括在下面詳細(xì)討論的測(cè)試元件46。模態(tài)沖擊測(cè)試組件10和模態(tài)沖擊測(cè)試系統(tǒng)12能夠在測(cè)試元件46以操作速度旋轉(zhuǎn)時(shí)進(jìn)行測(cè)試兀件46的模態(tài)沖擊測(cè)試。
[0049]第一組構(gòu)件14 (參照?qǐng)D1)和第二組構(gòu)件28 (參照?qǐng)D2)組成用于模態(tài)沖擊測(cè)試的模態(tài)沖擊測(cè)試組件10 (參照?qǐng)D1)。模態(tài)沖擊測(cè)試組件10 (參照?qǐng)D1)的沖擊組件16 (參照?qǐng)D1)經(jīng)配置以在測(cè)試元件46 (參照?qǐng)D1)正以操作速度旋轉(zhuǎn)時(shí)沖擊測(cè)試元件46 (參照?qǐng)D1)。模態(tài)沖擊測(cè)試組件10 (參照?qǐng)D1)、測(cè)試元件(參照?qǐng)D1)和數(shù)據(jù)采集組件36 (參照?qǐng)D1)共同包括模態(tài)沖擊測(cè)試系統(tǒng)12 (參照?qǐng)D1)，其用于以操作速度旋轉(zhuǎn)的測(cè)試元件46(參照?qǐng)D1)的模態(tài)沖擊測(cè)試。
[0050]圖2A示出本公開的模態(tài)沖擊測(cè)試組件10的實(shí)施例和模態(tài)沖擊測(cè)試系統(tǒng)12的實(shí)施例的透視圖。如圖2A所示，模態(tài)沖擊測(cè)試組件10是固定的模態(tài)沖擊測(cè)試組件1a的形式，并且模態(tài)沖擊測(cè)試系統(tǒng)12是固定的模態(tài)沖擊測(cè)試系統(tǒng)12a的形式。如圖2A所示，第一組構(gòu)件14和測(cè)試元件46包含在殼體結(jié)構(gòu)48內(nèi)(例如固定的殼體結(jié)構(gòu)48a的形式內(nèi))。殼體結(jié)構(gòu)48優(yōu)選是正在執(zhí)行模態(tài)沖擊測(cè)試時(shí)操作員不可接近的外殼。
[0051]圖2A示出第一組構(gòu)件14，其包括沖擊組件16、耦合到?jīng)_擊組件16的循環(huán)控制元件18以及設(shè)置在與沖擊組件16相對(duì)的位置處的信號(hào)響應(yīng)測(cè)量裝置20。圖2A進(jìn)一步示出沖擊組件16,其包括沖擊元件22、彈性驅(qū)動(dòng)元件24以及致動(dòng)元件26。圖2A進(jìn)一步示出與所述第一組構(gòu)件14分離的第二組構(gòu)件28。第二組構(gòu)件28包括經(jīng)由有線連接元件32a (參照?qǐng)D2A)耦合到循環(huán)控制元件18 (參照?qǐng)D2A)的第一控制器30 (參照?qǐng)D2A)。第二組構(gòu)件28進(jìn)一步包括經(jīng)由有線連接元件32b (參照?qǐng)D2A)耦合到信號(hào)響應(yīng)測(cè)量裝置20 (參照?qǐng)D2A)的第二控制器34(參照?qǐng)D2A)。
[0052]對(duì)于第一組構(gòu)件14，如圖2A所示，沖擊組件16的沖擊元件22優(yōu)選包括沖擊錘22a。沖擊錘22a優(yōu)選具有測(cè)力傳感器50 (參照?qǐng)D2A)，測(cè)力傳感器50經(jīng)配置以在沖擊元件22沖擊測(cè)試元件46 (參照?qǐng)D2A)時(shí)釋放沖擊力輸出。如圖2A進(jìn)一步所示，沖擊元件22 (例如沖擊錘22a的形式)包括第一端部52a、第二端部52b以及本體部54。優(yōu)選地，第一端部52a具有前端部56 (參照?qǐng)D2A)，前端部56經(jīng)配置以沖擊測(cè)試元件46 (參照?qǐng)D2A)的一部分58 (參照?qǐng)D2A)。沖擊錘22a (參照?qǐng)D2A，4A)優(yōu)選以模態(tài)方式調(diào)整并優(yōu)選地發(fā)射遠(yuǎn)程觸發(fā)的激勵(lì)脈沖。
[0053]如圖2A所示，沖擊組件16的彈性驅(qū)動(dòng)元件24優(yōu)選包括長(zhǎng)度調(diào)整的彈簧片24a并優(yōu)選地附接到?jīng)_擊元件22。如圖2A進(jìn)一步所示，彈性驅(qū)動(dòng)元件24 (例如，長(zhǎng)度調(diào)整的彈簧片24a的形式)包括第一端部60a、第二端部60b以及細(xì)長(zhǎng)本體部62。如圖2A進(jìn)一步所示，彈性驅(qū)動(dòng)元件24 (例如，長(zhǎng)度調(diào)整的彈簧片24a的形式)的第一端部60a可以耦合或附接到?jīng)_擊元件22 (例如沖擊錘22a的形式)的第二端部52b。如圖2A進(jìn)一步所示，彈性驅(qū)動(dòng)元件24 (例如長(zhǎng)度調(diào)整的彈簧片24a的形式)的第二端部60b可以耦合或附接到基部64?；?4可以具有可調(diào)整元件66 (參照?qǐng)D2A)，可調(diào)整元件66經(jīng)配置以在如箭頭68所示(參照?qǐng)D2A)的沿水平方向來(lái)回調(diào)整彈性驅(qū)動(dòng)元件24以及附接到彈性驅(qū)動(dòng)元件的沖擊元件22的位置?；?4可以耦合到平臺(tái)元件70 (參照?qǐng)D2A)。
[0054]如圖2A所示,沖擊組件16的致動(dòng)元件26優(yōu)選包括電磁螺線管26a。電磁螺線管26a優(yōu)選地經(jīng)配置以致動(dòng)沖擊元件22和彈性驅(qū)動(dòng)元件24，以便沖擊元件22沖擊測(cè)試元件46。如圖2A進(jìn)一步所示,致動(dòng)元件26 (例如，電磁螺線管26a的形式)包括第一端部72a、第二端部72b以及本體部74。致動(dòng)元件26 (例如，電磁螺線管26a的形式)的第一端部72a優(yōu)選具有磁性前端部76 (也參照?qǐng)D3B)。磁性前端部76被優(yōu)選設(shè)計(jì)以在測(cè)試元件46上執(zhí)行模態(tài)沖擊測(cè)試時(shí)，接觸、保持和釋放彈性驅(qū)動(dòng)元件24 (例如，長(zhǎng)度調(diào)整的彈簧片24a的形式)的細(xì)長(zhǎng)本體部62的一部分78 (也參照?qǐng)D3B)。
[0055]如圖2A進(jìn)一步所示,致動(dòng)元件26 (例如電磁螺線管26a的形式)的本體部74優(yōu)選耦合或附接到具有附接部82的直立架80，附接部82經(jīng)配置以將致動(dòng)元件26附接到直立架80。直立架80可以耦合到平臺(tái)元件70 (參照?qǐng)D2A)。
[0056]如圖2A所示，第一組構(gòu)件14的循環(huán)控制元件18優(yōu)選包括觸發(fā)電路裝置18a。觸發(fā)電路裝置18a優(yōu)選地經(jīng)配置以觸發(fā)沖擊組件16，并且具體地，觸發(fā)沖擊組件16的沖擊元件22以沖擊測(cè)試元件46。如圖2A進(jìn)一步所示,循環(huán)控制元件18 (例如,觸發(fā)電路裝置18a的形式)包括第一端部84a、第二端部84b以及本體部86。
[0057]如圖2A進(jìn)一步所示，循環(huán)控制元件18 (例如觸發(fā)電路裝置18a的形式)的第一端部84a優(yōu)選連接到致動(dòng)元件26 (例如電磁螺線管26a的形式)。循環(huán)控制元件18 (參照?qǐng)D2A)可以經(jīng)由一個(gè)或更多個(gè)連接器元件88 (參照?qǐng)D2A)(例如一個(gè)或更多個(gè)電線88a(參照?qǐng)D2A)的形式)連接到致動(dòng)元件26 (參照?qǐng)D2A)。如圖2A進(jìn)一步所示,循環(huán)控制元件18 (例如觸發(fā)電路裝置18a的形式)的第二端部84b優(yōu)選經(jīng)由有線連接元件32a連接到第一控制器30?？晒┻x擇地，循環(huán)控制元件18(例如觸發(fā)電路裝置18a的形式)可以無(wú)線連接到第一控制器30。
[0058]如圖2A所示，第一組構(gòu)件14的信號(hào)響應(yīng)測(cè)量裝置20優(yōu)選包括激光干涉儀裝置20a，例如激光干涉儀頭。激光干涉儀裝置20a優(yōu)選地經(jīng)配置以在沖擊組件16，具體地，沖擊組件16的沖擊元件22沖擊測(cè)試元件46時(shí)測(cè)量信號(hào)響應(yīng)。
[0059]優(yōu)選地，激光干涉儀裝置20a是用作提供信號(hào)響應(yīng)的元件的非接觸式激光干涉儀裝置。如圖2A進(jìn)一步所示，信號(hào)響應(yīng)測(cè)量裝置20(例如激光干涉儀裝置20a的形式)包括第一端部90a、第二端部90b以及本體部92。如圖2A進(jìn)一步所示，信號(hào)響應(yīng)測(cè)量裝置20 (例如激光干涉儀裝置20a的形式)的第一端部90a優(yōu)選具有信號(hào)響應(yīng)測(cè)量部94。信號(hào)響應(yīng)測(cè)量部94被優(yōu)選設(shè)計(jì)以在測(cè)試元件46在模態(tài)沖擊測(cè)試期間以如箭頭98所示的旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，發(fā)射激光束96并測(cè)量和提供測(cè)試元件46的信號(hào)響應(yīng)。
[0060]如圖2A進(jìn)一步所示，信號(hào)響應(yīng)測(cè)量裝置20 (例如激光干涉儀裝置20a的形式)的第二端部90b優(yōu)選耦合或附接到高度可調(diào)整元件100。高度可調(diào)整元件100優(yōu)選地經(jīng)配置以調(diào)整信號(hào)響應(yīng)測(cè)量裝置20 (例如激光干涉儀裝置20a的形式)的高度，以便信號(hào)響應(yīng)測(cè)量部94與測(cè)試元件46對(duì)齊。
[0061]如圖2A進(jìn)一步所示，高度可調(diào)整元件100可以包括細(xì)長(zhǎng)直立部102，細(xì)長(zhǎng)直立部102具有沿細(xì)長(zhǎng)直立部102的長(zhǎng)度的開口 104。開口 104可用于在例如箭頭106所示的垂直方向上下調(diào)整信號(hào)響應(yīng)測(cè)量裝置20 (例如激光干涉儀裝置20a的形式)的高度。細(xì)長(zhǎng)直立部102 (參照?qǐng)D2A)可以耦合或附接到基部108 (參照?qǐng)D2A)。
[0062]如圖2A進(jìn)一步所示，信號(hào)響應(yīng)測(cè)量裝置20 (例如激光干涉儀裝置20a的形式)的第二端部90b優(yōu)選經(jīng)由有線連接元件32b連接到第二控制器34?？晒┻x擇地，信號(hào)響應(yīng)測(cè)量裝置20 (例如激光干涉儀裝置20a的形式)可以無(wú)線連接到第二控制器34。
[0063]模態(tài)沖擊測(cè)試系統(tǒng)12 (參照?qǐng)D2A，4A)包括模態(tài)沖擊測(cè)試組件10 (參照?qǐng)D2A，4A)。如上面所討論的，模態(tài)沖擊測(cè)試組件10包括第一組構(gòu)件14(參照?qǐng)D2A，4A)。第一組構(gòu)件14包括沖擊組件16 (參照?qǐng)D1，2A)、耦合到?jīng)_擊組件16的循環(huán)控制元件18 (參照?qǐng)D2A，4A)以及設(shè)置在與沖擊組件16相對(duì)的位置處的信號(hào)響應(yīng)測(cè)量裝置20(參照?qǐng)D2A，4A)。
[0064]沖擊組件16 (參照?qǐng)D2A, 4A)包括具有測(cè)力傳感器50 (參照?qǐng)D2A, 4A)的沖擊元件22 (參照?qǐng)D2A，4A)，測(cè)力傳感器經(jīng)配置以在沖擊元件22沖擊測(cè)試元件46 (參照?qǐng)D2A，4A)時(shí)釋放沖擊力輸出。沖擊組件16 (參照?qǐng)D2A，4A)進(jìn)一步包括附接到?jīng)_擊元件22的彈性驅(qū)動(dòng)元件24 (參照?qǐng)D2A, 4A) ο
[0065]沖擊組件16進(jìn)一步包括致動(dòng)元件26 (參照?qǐng)D2A, 4A)。致動(dòng)元件26 (參照?qǐng)D2A,4A)優(yōu)選地經(jīng)配置以致動(dòng)沖擊元件22和彈性驅(qū)動(dòng)元件24 (參照?qǐng)D2A，4A)，以便沖擊元件22沖擊測(cè)試元件46。信號(hào)響應(yīng)測(cè)量裝置20優(yōu)選包括激光干涉儀裝置20&(參照?qǐng)D24，4々)。激光干涉儀裝置20a (參照?qǐng)D2A，4A)優(yōu)選地經(jīng)配置以在沖擊組件16沖擊測(cè)試元件46時(shí)測(cè)量信號(hào)響應(yīng)。
[0066]在一個(gè)實(shí)施例中，模態(tài)沖擊測(cè)試系統(tǒng)12以固定的模態(tài)沖擊測(cè)試系統(tǒng)12a(參照?qǐng)D2A)的形式，并且第一組構(gòu)件14 (參照?qǐng)D2A)和測(cè)試元件46 (參照?qǐng)D2A)包含在殼體結(jié)構(gòu)48(參照?qǐng)D2A)內(nèi)，例如固定的殼體結(jié)構(gòu)48a(參照?qǐng)D2A)內(nèi)。在另一個(gè)實(shí)施例中，模態(tài)沖擊測(cè)試系統(tǒng)12是以便攜式模態(tài)沖擊測(cè)試系統(tǒng)12b (參照?qǐng)D4A)的形式，并且第一組構(gòu)件14 (參照?qǐng)D1)基本上包含在殼體結(jié)構(gòu)48 (參照?qǐng)D4B)(例如，便攜式殼體結(jié)構(gòu)48b (參照?qǐng)D4B)的形式)內(nèi)。
[0067]模態(tài)沖擊測(cè)試系統(tǒng)12 (參照?qǐng)D2A，4A)進(jìn)一步包括與第一組構(gòu)件14分離的第二組構(gòu)件28 (參照?qǐng)D2A，4A)。第二組構(gòu)件28包括耦合到模態(tài)沖擊測(cè)試組件10 (參照?qǐng)D2A，4A)的循環(huán)控制元件18的第一控制器30 (參照?qǐng)D2A，4A)。
[0068]對(duì)于第二組構(gòu)件28，如圖2A所示，第一控制器30優(yōu)選包括臂觸發(fā)開關(guān)110和電力元件112。優(yōu)選地，臂觸發(fā)開關(guān)110包括臂開關(guān)114和觸發(fā)開關(guān)116。優(yōu)選地，電力元件112包括電池組118 (參照?qǐng)D2A)或另外的合適的電力源。第一控制器30 (參照?qǐng)D2A)優(yōu)選地經(jīng)配置以控制循環(huán)控制元件18 (參照?qǐng)D2A)(例如觸發(fā)電路裝置18a (參照?qǐng)D2A)的形式)并向循環(huán)控制元件18供電。第一控制器30優(yōu)選經(jīng)由有線連接元件32a或無(wú)線連接(未示出)耦合到循環(huán)控制元件18 (例如觸發(fā)電路裝置18a的形式)。
[0069]如圖2A所示，第二組構(gòu)件28的第二控制器34優(yōu)選包括具有控制接口部122的激光干涉儀控制器120。第二控制器34優(yōu)選地經(jīng)配置以控制信號(hào)響應(yīng)測(cè)量裝置20(例如激光干涉儀裝置20a的形式)并向信號(hào)響應(yīng)測(cè)量裝置20供電。第二控制器34驅(qū)動(dòng)激光干涉儀裝置20a的連續(xù)操作。來(lái)自激光干涉儀裝置20a的響應(yīng)信號(hào)或輸出信號(hào)優(yōu)選是連續(xù)的，并且可以根據(jù)需要由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)36采樣。第二控制器34(參照?qǐng)D2A)優(yōu)選經(jīng)由有線連接元件32b(參照?qǐng)D2A)或經(jīng)由無(wú)線連接(未示出)耦合到信號(hào)響應(yīng)測(cè)量裝置20(參照?qǐng)D2A)(例如激光干涉儀裝置20a的形式(參照?qǐng)D2A))。
[0070]如圖2A所示，模態(tài)沖擊測(cè)試系統(tǒng)12(也參照?qǐng)D4A)進(jìn)一步包括數(shù)據(jù)采集組件36 (也參照?qǐng)D4A)。數(shù)據(jù)采集組件36優(yōu)選包括信號(hào)分析器38 (參照?qǐng)D2A，4A)，計(jì)算機(jī)40 (參照?qǐng)D2A，4A)，計(jì)算機(jī)處理器42 (參照?qǐng)D2A，4A)以及電源44 (參照?qǐng)D2A，4A)中的一個(gè)或更多個(gè)。優(yōu)選地，電源44包括集成電子壓電式電源或另外的合適的電源。
[0071]數(shù)據(jù)采集組件36 (參照?qǐng)D2A，4A)可以經(jīng)由第一信號(hào)電纜連接元件37a (參照?qǐng)D2A，4A)并經(jīng)由第二信號(hào)電纜連接元件37b(參照?qǐng)D2A，4A)耦合到模態(tài)沖擊測(cè)試組件10 (參照?qǐng)D2A，4A)?？晒┻x擇地，數(shù)據(jù)采集組件36(參照?qǐng)D2A，4A)可以經(jīng)由無(wú)線連接(未示出)耦合到模態(tài)沖擊測(cè)試組件10 (參照?qǐng)D2A，4A)。
[0072]如圖2A所示，模態(tài)沖擊測(cè)試系統(tǒng)12 (例如固定的模態(tài)沖擊測(cè)試系統(tǒng)12a的形式)進(jìn)一步包括測(cè)試元件46。在如圖2A-2B所示的一個(gè)實(shí)施例中，測(cè)試元件46可以是測(cè)試圓盤46a的形式。圖2B示出可以用于本公開的模態(tài)沖擊測(cè)試組件10和模態(tài)沖擊測(cè)試系統(tǒng)12的測(cè)試元件46 (例如測(cè)試圓盤46a的形式)的實(shí)施例的特寫透視圖。
[0073]在如圖2C所示的另一個(gè)實(shí)施例中，測(cè)試元件46可以是測(cè)試棒46b的形式。圖2C示出可以用于本公開的模態(tài)沖擊測(cè)試組件10和模態(tài)沖擊測(cè)試系統(tǒng)12的測(cè)試元件46 (例如測(cè)試棒46b的形式)的另一個(gè)實(shí)施例的特寫透視圖。可供選擇地，測(cè)試元件46可以是另外的合適的形式或配置。
[0074]如圖2A所示，測(cè)試元件46優(yōu)選地經(jīng)配置以設(shè)置在沖擊組件16與信號(hào)響應(yīng)測(cè)量裝置20之間并與沖擊組件16和信號(hào)響應(yīng)測(cè)量裝置20對(duì)齊。如圖2A-2C所示，測(cè)試元件46優(yōu)選固定到保持元件124 (例如工具架124a的形式)。保持元件124 (例如工具架124a的形式)優(yōu)選附接到旋轉(zhuǎn)元件126 (例如主軸126a的形式)。旋轉(zhuǎn)元件126 (例如主軸126a的形式)優(yōu)選是加工設(shè)備128 (參照?qǐng)D2B-2C)的部分。
[0075]加工設(shè)備128 (參照?qǐng)D2B-2C)可以包括加工機(jī)床、旋轉(zhuǎn)切割機(jī)、CNC (計(jì)算機(jī)數(shù)控)機(jī)床或可以進(jìn)行模態(tài)沖擊測(cè)試的另外的合適的加工設(shè)備。具體地，具有旋轉(zhuǎn)元件的任意加工設(shè)備都可以被測(cè)試。此外，會(huì)需要模態(tài)信息的任意加工設(shè)備的任意元件，可以進(jìn)行非手動(dòng)施加沖擊錘測(cè)試而被測(cè)試。
[0076]優(yōu)選地，測(cè)試元件46具有和現(xiàn)有或已知的加工設(shè)備或機(jī)床(例如旋轉(zhuǎn)切割機(jī)或CNC (計(jì)算機(jī)數(shù)控)機(jī)床)的現(xiàn)有或已知切割裝置的質(zhì)量基本上類似的質(zhì)量。模態(tài)沖擊測(cè)試組件10和模態(tài)沖擊測(cè)試系統(tǒng)12能夠在測(cè)試元件46以操作速度旋轉(zhuǎn)時(shí)對(duì)其進(jìn)行模態(tài)沖擊測(cè)試。
[0077]圖3A-3D示出在沖擊測(cè)試循環(huán)期間，沖擊組件16的沖擊元件22相對(duì)于測(cè)試元件46的各種位置。圖3A示出沖擊組件16的一個(gè)實(shí)施例的特寫透視側(cè)視圖，所述沖擊組件16被示出位于相對(duì)于可用于本公開的模態(tài)沖擊測(cè)試組件10(參照?qǐng)D2A，4A)和模態(tài)沖擊測(cè)試系統(tǒng)12(參照?qǐng)D2A，4A)的測(cè)試元件46(例如測(cè)試圓盤46a的形式)的實(shí)施例的第一位置130。
[0078]圖3A還示出在第一位置130中，沖擊組件16沒(méi)有被激活(armed)并且沒(méi)有運(yùn)行。圖3A示出沖擊元件22 (例如沖擊錘22a的形式)具有第一端部52a、第二端部52b以及具有測(cè)力傳感器50的本體部54，所述第一端部52a具有前端部56。前端部56(參照?qǐng)D3A)優(yōu)選地經(jīng)配置以沖擊測(cè)試元件46 (參照?qǐng)D3A)(例如測(cè)試圓盤46a的形式)的一部分58 (參照?qǐng)D3A)。
[0079]如圖3A所示，沖擊元件22 (例如沖擊錘22a的形式)的第二端部52b優(yōu)選耦合或附接到彈性驅(qū)動(dòng)元件24 (例如長(zhǎng)度調(diào)整的彈簧片24a的形式)的第一端部60a。如圖3A進(jìn)一步所示，彈性驅(qū)動(dòng)元件24 (例如長(zhǎng)度調(diào)整的彈簧片24a的形式)的第二端部60b可以耦合或附接到基部64。
[0080]如圖3A進(jìn)一步所示，致動(dòng)元件26 (例如電磁螺線管26a的形式)的第一端部72a優(yōu)選具有磁性前端部76。磁性前端部76被優(yōu)選設(shè)計(jì)以在測(cè)試元件46 (參照?qǐng)D3A)上執(zhí)行模態(tài)沖擊測(cè)試時(shí)，接觸、保持和釋放彈性驅(qū)動(dòng)元件24 (參照?qǐng)D3A)(例如長(zhǎng)度調(diào)整的彈簧片24a (參照?qǐng)D3A)的形式)的細(xì)長(zhǎng)本體部62 (參照?qǐng)D3A)的部分78 (參照?qǐng)D3B)。如圖3A進(jìn)一步所示，致動(dòng)元件26 (例如電磁螺線管26a的形式)的本體部74優(yōu)選稱合或附接到直立架80。直立架80 (參照?qǐng)D3A)優(yōu)選具有附接部82 (參照?qǐng)D3A)，附接部82經(jīng)配置以將致動(dòng)元件26 (參照?qǐng)D3A)附接到直立架80 (參照?qǐng)D3A)。
[0081]如圖3A進(jìn)一步所示，致動(dòng)元件26 (例如電磁螺線管26a的形式)可以經(jīng)由一個(gè)或更多個(gè)電線88a耦合或附接到循環(huán)控制元件18 (參照?qǐng)D2A)。如圖3A所示，在第一位置130中，沖擊元件22不與測(cè)試元件46接觸,并且彈性驅(qū)動(dòng)元件24不與致動(dòng)元件26接觸。
[0082]圖3B示出圖3A的沖擊組件16的特寫透視側(cè)視圖，其中，沖擊組件被示出位于相對(duì)于圖3A的測(cè)試元件46 (例如測(cè)試圓盤46a的形式)的第二位置132。在第二位置132，臂觸發(fā)開關(guān)110(參照?qǐng)D2A，4A)的臂開關(guān)114(參照?qǐng)D2A，4A)被接通或激勵(lì)。這使得沖擊元件22和彈性驅(qū)動(dòng)元件24向后移動(dòng)，以便優(yōu)選由金屬材料制成的彈性驅(qū)動(dòng)元件24的部分78接觸致動(dòng)元件26的磁性前端部76。致動(dòng)元件26的磁性前端部76將彈性驅(qū)動(dòng)元件24的部分78保持在第二位置132，其為激活(armed)位置。
[0083]圖3B示出沖擊元件22 (例如沖擊錘22a的形式)具有第一端部52a、第二端部52b以及具有測(cè)力傳感器50的本體部54，所述第一端部52a具有前端部56。前端部56 (參照?qǐng)D3B)優(yōu)選地經(jīng)配置以沖擊測(cè)試元件46(參照?qǐng)D3B)(例如測(cè)試圓盤46a的形式)的部分58 (參照?qǐng)D3B)。如圖3B所示，沖擊元件22 (例如沖擊錘22a的形式)的第二端部52b優(yōu)選附接或耦合到彈性驅(qū)動(dòng)元件24 (例如長(zhǎng)度調(diào)整的彈簧片24a的形式)的第一端部60a。彈性驅(qū)動(dòng)元件24(參照?qǐng)D3B)(例如長(zhǎng)度調(diào)整的彈簧片24a(參照?qǐng)D3B)的形式)的第二端部60b (參照?qǐng)D3B)可以耦合或附接到基部64 (參照?qǐng)D3B)。
[0084]如圖3B進(jìn)一步所示，致動(dòng)元件26(例如電磁螺線管26a的形式)的第一端部72a優(yōu)選具有磁性前端部76。磁性前端部76優(yōu)選設(shè)計(jì)為在測(cè)試元件46上執(zhí)行模態(tài)沖擊測(cè)試時(shí)，接觸、保持和釋放彈性驅(qū)動(dòng)元件24 (例如長(zhǎng)度調(diào)整的彈簧片24a的形式)的細(xì)長(zhǎng)本體部62的部分78。如圖3B進(jìn)一步所示,致動(dòng)元件26 (例如電磁螺線管26a的形式)的本體部74優(yōu)選耦合或附接到具有附接部82的直立架80。
[0085]繼續(xù)參照?qǐng)D3B，致動(dòng)元件26 (例如電磁螺線管26a的形式)可以經(jīng)由一個(gè)或更多個(gè)電線88a耦合或附接到循環(huán)控制元件18 (參照?qǐng)D2A)。如圖3B所示，在第二位置132，沖擊元件22不與測(cè)試元件46接觸,但是彈性驅(qū)動(dòng)元件24現(xiàn)在與致動(dòng)元件26接觸,并且致動(dòng)元件26保持彈性驅(qū)動(dòng)元件24。致動(dòng)元件26 (例如電磁螺線管26a的形式)創(chuàng)建的磁場(chǎng)將彈性驅(qū)動(dòng)元件24(例如長(zhǎng)度調(diào)整的彈簧片24a的形式)吸回并將其保持，直到充電被中斷，然后釋放彈性驅(qū)動(dòng)元件。
[0086]圖3C示出圖3A的沖擊組件16的特寫透視側(cè)視圖，其中沖擊組件16被示出位于相對(duì)于圖3A的測(cè)試元件46 (例如測(cè)試圓盤46a的形式)的第三位置134。在第三位置134，或觸發(fā)位置，臂觸發(fā)開關(guān)110(參照?qǐng)D2A，4A)的觸發(fā)開關(guān)116(參照?qǐng)D2A，4A)被接通或激勵(lì)。這使得致動(dòng)元件26 (例如電磁螺線管26a的形式)釋放彈性驅(qū)動(dòng)元件24 (例如長(zhǎng)度調(diào)整的彈簧片24a的形式)的細(xì)長(zhǎng)本體部62。在釋放彈性驅(qū)動(dòng)元件24(參照?qǐng)D3C)后，沖擊元件22 (例如沖擊錘22a的形式)以及彈性驅(qū)動(dòng)元件24 (例如長(zhǎng)度調(diào)整的彈簧片24a的形式)用朝測(cè)試元件46的彈簧力向前彈射。這使得沖擊元件22的前端部56沖擊或接觸測(cè)試元件46的部分58。
[0087]圖3C示出沖擊元件22 (例如沖擊錘22a的形式)具有第一端部52a、第二端部52b以及具有測(cè)力傳感器50的本體部54，所述第一端部52a具有前端部56。如圖3C所示，沖擊元件22 (例如沖擊錘22a的形式)的第二端部52b優(yōu)選附接或耦合到彈性驅(qū)動(dòng)元件24 (例如長(zhǎng)度調(diào)整的彈簧片24a的形式)的第一端部60a。彈性驅(qū)動(dòng)元件24 (參照?qǐng)D3C)(例如長(zhǎng)度調(diào)整的彈簧片24a(參照?qǐng)D3C)的形式)的第二端部60b (參照?qǐng)D3C)可以耦合或附接到基部64 (參照?qǐng)D3C)。
[0088]如圖3C進(jìn)一步所示，致動(dòng)元件26 (例如電磁螺線管26a的形式)的第一端部72a優(yōu)選具有磁性前端部76，所述磁性前端部76被設(shè)計(jì)以在測(cè)試元件46上執(zhí)行模態(tài)沖擊測(cè)試時(shí)，接觸、保持和釋放彈性驅(qū)動(dòng)元件24 (例如長(zhǎng)度調(diào)整的彈簧片24a的形式)的細(xì)長(zhǎng)本體部62的部分78 (參照?qǐng)D3B)。如圖3C進(jìn)一步所示，致動(dòng)元件26 (例如電磁螺線管26a的形式)的本體部74優(yōu)選耦合或附接到具有附接部82的直立架80。
[0089]如圖3C進(jìn)一步所示，致動(dòng)元件26 (例如電磁螺線管26a的形式)可以經(jīng)由一個(gè)或更多個(gè)電線88a耦合或附接到循環(huán)控制元件18 (參照?qǐng)D2A)。如圖3C所示，在第三位置134,沖擊元件22與測(cè)試元件46接觸,但是彈性驅(qū)動(dòng)元件24不與致動(dòng)元件26的磁性前端部76接觸。
[0090]圖3D示出圖3A的沖擊組件16的特寫透視側(cè)視圖，其中，沖擊組件被示出位于相對(duì)于圖3A的測(cè)試元件46 (例如測(cè)試圓盤46a的形式)的第四位置136。在第四位置136，在沖擊元件22 (例如沖擊錘22a的形式)已經(jīng)沖擊測(cè)試元件46后，致動(dòng)元件26 (例如電磁螺線管26a的形式)重新上電并重新捕獲彈性驅(qū)動(dòng)元件24 (例如長(zhǎng)度調(diào)整的彈簧片24a的形式)。這使得沖擊元件22 (參照?qǐng)D3D)和彈性驅(qū)動(dòng)元件24 (參照?qǐng)D3D)(例如長(zhǎng)度調(diào)整的彈簧片24a (參照?qǐng)D3D)的形式)從測(cè)試元件46 (參照?qǐng)D3D)的部分58 (參照?qǐng)D3D)的沖擊回跳彈回。
[0091 ] 繼續(xù)參照?qǐng)D3D，致動(dòng)元件26的第一端部72a的磁性前端部76將彈性驅(qū)動(dòng)元件24的細(xì)長(zhǎng)本體部62的部分78保持在第四位置136。第四位置136是觸發(fā)后位置。圖3D示出沖擊元件22 (例如沖擊錘22a的形式)具有第一端部52a、第二端部52b以及具有測(cè)力傳感器50的本體部54，所述第一端部52a具有前端部56。如圖3D所示，沖擊元件22的第二端部52b優(yōu)選附接或耦合到彈性驅(qū)動(dòng)元件24的第一端部60a。如圖3D進(jìn)一步所示，彈性驅(qū)動(dòng)元件24的第二端部60b可以耦合或附接到基部64。
[0092]如圖3D進(jìn)一步所示,致動(dòng)元件26 (例如電磁螺線管26a的形式)的本體部74優(yōu)選耦合或附接到直立架80。附接部82 (參照?qǐng)D3D)優(yōu)選地經(jīng)配置以將致動(dòng)元件26附接到直立架80。
[0093]如圖3D進(jìn)一步所示，致動(dòng)元件26 (例如電磁螺線管26a的形式)可以經(jīng)由一個(gè)或更多個(gè)電線88a耦合或附接到循環(huán)控制元件18 (參照?qǐng)D2A)。如圖3D所示，在第四位置136,沖擊元件22不與測(cè)試元件46接觸，并且彈性驅(qū)動(dòng)元件24與致動(dòng)元件26接觸。致動(dòng)元件26保持彈性驅(qū)動(dòng)元件24。
[0094]圖4A-4B示出模態(tài)沖擊測(cè)試組件10 (例如便攜式模態(tài)沖擊測(cè)試組件1b的形式)的另一個(gè)實(shí)施例。圖4A-4B進(jìn)一步示出模態(tài)沖擊測(cè)試系統(tǒng)12 (例如便攜式模態(tài)沖擊測(cè)試系統(tǒng)12b的形式)的另一個(gè)實(shí)施例。
[0095]圖4A示出模態(tài)沖擊測(cè)試組件10 (例如便攜式模態(tài)沖擊測(cè)試組件1b的形式)的側(cè)透視圖。此外，圖4A示出本公開的模態(tài)沖擊測(cè)試系統(tǒng)12 (例如便攜式模態(tài)沖擊測(cè)試系統(tǒng)12b的形式)的側(cè)透視圖。
[0096]圖4B示出模態(tài)沖擊測(cè)試組件10 (例如便攜式模態(tài)沖擊測(cè)試組件1b的形式)的頂部透視圖。此外，圖4B示出圖4A的模態(tài)沖擊測(cè)試系統(tǒng)12 (例如便攜式模態(tài)沖擊測(cè)試系統(tǒng)12b的形式)的頂部透視圖。
[0097]如圖4A-4B所示，模態(tài)沖擊測(cè)試組件10 (例如便攜式模態(tài)沖擊測(cè)試組件1b的形式)包括殼體結(jié)構(gòu)48 (例如便攜式殼體結(jié)構(gòu)48b的形式)。如圖4A-4B所示，殼體結(jié)構(gòu)48 (例如便攜式殼體結(jié)構(gòu)48b的形式)包括第一塔部(Towerpart) 138a、第二塔部138b以及基部140?；?40 (參照?qǐng)D4A-4B)優(yōu)選設(shè)置在第一塔部138a的基底與第二塔部138b的基底之間。
[0098]如圖4A-4B所示，第一塔部138a容納信號(hào)響應(yīng)測(cè)量裝置20 (例如激光干涉儀裝置20a的形式)。如圖4A進(jìn)一步所示，第一塔部138a可以具有細(xì)長(zhǎng)切口部142和多個(gè)細(xì)長(zhǎng)狹槽144 (也參照?qǐng)D4B)。細(xì)長(zhǎng)狹槽144優(yōu)選地經(jīng)配置以允許信號(hào)響應(yīng)測(cè)量裝置20 (例如激光干涉儀裝置20a的形式)根據(jù)需要在第一塔部138a內(nèi)上下垂直滑動(dòng)。接著，這允許信號(hào)響應(yīng)測(cè)量裝置20 (參照?qǐng)D4A)與測(cè)試元件46 (參照?qǐng)D4A)(例如測(cè)試棒46b (參照?qǐng)D4A)的形式)對(duì)齊。
[0099]如圖4A-4B所示，第二塔部138b容納沖擊元件22 (例如沖擊錘22a的形式)。如圖4A進(jìn)一步所示，第二塔部138b容納彈性驅(qū)動(dòng)元件24 (例如長(zhǎng)度調(diào)整的彈簧片24a的形式)。第二塔部138b (參照?qǐng)D4A)進(jìn)一步容納致動(dòng)元件26 (參照?qǐng)D4A)(例如電磁螺線管26a的形式)，所述致動(dòng)元件26附接到直立架80 (參照?qǐng)D4A)。
[0100]第二塔部138b (參照?qǐng)D4A)進(jìn)一步容納循環(huán)控制元件18 (參照?qǐng)D4A)(例如觸發(fā)電路裝置18a的形式)。循環(huán)控制元件18 (參照?qǐng)D4A)優(yōu)選經(jīng)由一個(gè)或更多個(gè)電線88a (參照?qǐng)D4A)連接到致動(dòng)元件26 (參照?qǐng)D4A)。如圖4A進(jìn)一步所示，第二塔部138b包括允許接近沖擊元件22、彈性驅(qū)動(dòng)元件24、致動(dòng)元件26和循環(huán)控制元件18的接近部146。
[0101]如圖4A-4B所示，測(cè)試元件46 (例如測(cè)試棒46b的形式)設(shè)置在第一塔部138a與第二塔部138b之間。如圖4A-4B進(jìn)一步所示，測(cè)試元件46優(yōu)選耦合或附接到保持元件124 (例如工具架124a的形式)。如圖4B所示,保持元件124優(yōu)選附接到旋轉(zhuǎn)元件126,例如主軸126a。旋轉(zhuǎn)元件126 (參照?qǐng)D4B)優(yōu)選附接到加工設(shè)備128 (參照?qǐng)D4B)。
[0102]第一塔部138a(參照?qǐng)D4A)與第二塔部138b (參照?qǐng)D4A)之間的距離優(yōu)選在基部140 (參照?qǐng)D4A)處可調(diào)整。這允許改變沖擊元件22 (例如沖擊錘22a)對(duì)測(cè)試元件46的沖擊強(qiáng)度。
[0103]如圖4A-4B所示，模態(tài)沖擊測(cè)試組件10 (例如便攜式模態(tài)沖擊測(cè)試組件1b的形式)可以進(jìn)一步包括第二組構(gòu)件28。第二組構(gòu)件28包括經(jīng)由有線連接元件32a或經(jīng)由無(wú)線連接(未示出)耦合到循環(huán)控制元件18的第一控制器30。第二組構(gòu)件28進(jìn)一步包括經(jīng)由有線連接元件32b或經(jīng)由無(wú)線連接(未示出)耦合到信號(hào)響應(yīng)測(cè)量裝置20的第二控制器34。
[0104]如圖4A-4B所示，第一控制器30優(yōu)選包括臂觸發(fā)開關(guān)110和電力元件112。優(yōu)選地，臂觸發(fā)開關(guān)110包括臂開關(guān)114(參照?qǐng)D4A-4B)和觸發(fā)開關(guān)116 (參照?qǐng)D4A-4B)。優(yōu)選地，電力元件112包括電池組118 (參照?qǐng)D4A-4B)或另外的合適的電力源。第一控制器30 (參照?qǐng)D4A-4B)優(yōu)選地經(jīng)配置以控制循環(huán)控制元件18 (參照?qǐng)D4A)(例如觸發(fā)電路裝置18a(參照?qǐng)D4A)的形式)并向所述循環(huán)控制元件18供電。
[0105]如圖4A-4B所示，第二控制器34優(yōu)選包括具有控制接口部122的激光干涉儀控制器120。第二控制器34優(yōu)選地經(jīng)配置以控制信號(hào)響應(yīng)測(cè)量裝置20 (參照?qǐng)D4A-4B)(例如激光干涉儀裝置20a的形式(參照?qǐng)D4A-4B))并向所述信號(hào)響應(yīng)測(cè)量裝置20供電。
[0106]如圖4A-4B所示，模態(tài)沖擊測(cè)試系統(tǒng)12 (例如便攜式模態(tài)沖擊測(cè)試系統(tǒng)12b的形式)進(jìn)一步包括數(shù)據(jù)采集組件36。如圖4A-4B所示，數(shù)據(jù)采集組件36包括信號(hào)分析器38、計(jì)算機(jī)40、計(jì)算機(jī)處理器42以及電源44中的一個(gè)或更多個(gè)。電源44優(yōu)選包括集成電子壓電式電源或另外合適的電源。如圖4A-4B所示，數(shù)據(jù)采集組件36優(yōu)選耦合到模態(tài)沖擊測(cè)試組件10 (例如便攜式模態(tài)沖擊測(cè)試組件1b的形式)的第一控制器30和第二控制器34。
[0107]如圖4A-4B進(jìn)一步所示，數(shù)據(jù)采集組件36優(yōu)選經(jīng)由第一信號(hào)電纜連接元件37a耦合到第二控制器34。如圖4A-4B進(jìn)一步所示，數(shù)據(jù)采集組件36優(yōu)選經(jīng)由第二信號(hào)電纜連接元件37b耦合到第一控制器30?？晒┻x擇地，數(shù)據(jù)采集組件36可經(jīng)由無(wú)線連接(未示出)耦合到第一控制器30和第二控制器34。
[0108]在本公開的另一個(gè)實(shí)施例中，提供一種模態(tài)沖擊測(cè)試方法150(參照?qǐng)D5)。圖5示出本公開的模態(tài)沖擊測(cè)試方法150的實(shí)施例的示意圖。如圖5所示，方法150包括將測(cè)試元件46 (參照?qǐng)D2A-2C)固定到保持元件124 (參照?qǐng)D2A-2C)的步驟152。步驟152進(jìn)一步包括將保持元件124附接到加工設(shè)備128 (參照?qǐng)D2B-2C)的旋轉(zhuǎn)元件126 (參照?qǐng)D2A-2C)。
[0109]如圖5所示,方法150進(jìn)一步包括,通過(guò)將測(cè)試元件46在模態(tài)沖擊測(cè)試組件10的沖擊組件16(參照?qǐng)D2A，4A)與信號(hào)響應(yīng)測(cè)量裝置20(參照?qǐng)D2A，4A)之間對(duì)齊，以相對(duì)于模態(tài)沖擊測(cè)試組件10(參照?qǐng)D2A，4A)設(shè)置測(cè)試元件46(參照?qǐng)D2A，4A)的步驟154。所述測(cè)試元件46 (參照?qǐng)D2A，4A)在沖擊組件16 (參照?qǐng)D2A，4A)與信號(hào)響應(yīng)測(cè)量裝置20 (參照?qǐng)D2A，4A)之間的對(duì)齊優(yōu)選包括將測(cè)試元件46 (參照?qǐng)D2A，4A)在沖擊元件22 (參照?qǐng)D2A，4A)(例如沖擊錘22a (參照?qǐng)D2A，4A)的形式)之間對(duì)齊。沖擊錘22a (參照?qǐng)D2A，4A)優(yōu)選地經(jīng)配置以沖擊測(cè)試元件46 (參照?qǐng)D2A，4A)。
[0110]信號(hào)響應(yīng)測(cè)量裝置20(參照?qǐng)D2A，4A)(例如激光干涉儀裝置20a(參照?qǐng)D2A，4A)的形式)優(yōu)選地經(jīng)配置以在用沖擊元件22 (參照?qǐng)D2A，4A)(例如沖擊錘22a的形式)沖擊后，測(cè)量來(lái)自測(cè)試元件46(參照?qǐng)D2A，4A)的響應(yīng)信號(hào)。相對(duì)于模態(tài)沖擊測(cè)試組件10設(shè)置測(cè)試元件46的步驟154可以進(jìn)一步包括相對(duì)于固定的模態(tài)沖擊測(cè)試組件10a(參照?qǐng)D2A)或便攜式模態(tài)沖擊測(cè)試組件1b (參照?qǐng)D4A)設(shè)置測(cè)試元件46。
[0111]如圖5所示，方法150進(jìn)一步包括將第一控制器30 (參照?qǐng)D2A，4A)耦合到模態(tài)沖擊測(cè)試組件10 (參照?qǐng)D2A，4A)的循環(huán)控制元件18 (參照?qǐng)D2A，4A)的步驟156。步驟156進(jìn)一步包括將第二控制器34 (參照?qǐng)D2A，4A)耦合到模態(tài)沖擊測(cè)試組件10 (參照?qǐng)D2A，4A)的信號(hào)響應(yīng)測(cè)量裝置20 (參照?qǐng)D2A，4A)。
[0112]如上面詳細(xì)討論的，第一控制器30 (參照?qǐng)D2A，4A)優(yōu)選包括臂觸發(fā)開關(guān)110(參照?qǐng)D2A，4A)和電力元件112 (參照?qǐng)D2A，4A)。優(yōu)選地，臂觸發(fā)開關(guān)110 (參照?qǐng)D2A，4A)包括臂開關(guān)114 (參照?qǐng)D2A，4A)和觸發(fā)開關(guān)116 (參照?qǐng)D2A，4A)。優(yōu)選地，電力元件112 (參照?qǐng)D2A，4A)包括電池組118(參照?qǐng)D2A，4A)或另外合適的電力源。如上面詳細(xì)討論的，第二控制器34 (參照?qǐng)D2A，4A)優(yōu)選包括具有控制接口部122 (參照?qǐng)D2A，4A)的激光干涉儀控制器120 (參照?qǐng)D2A，4A)。
[0113]如圖5所示，方法150進(jìn)一步包括將數(shù)據(jù)采集組件36 (參照?qǐng)D2A，4A)耦合到第一控制器30(參照?qǐng)D2A，4A)和第二控制器34(參照?qǐng)D2A，4A)的步驟158。將數(shù)據(jù)采集組件36耦合到第一控制器30和第二控制器34的步驟158進(jìn)一步包括耦合包含信號(hào)分析器38 (參照?qǐng)D2A，4A)、計(jì)算機(jī)40 (參照?qǐng)D2A，4A)、計(jì)算機(jī)處理器42 (參照?qǐng)D2A，4A)和電源44 (參照?qǐng)D2A，4A)中的一個(gè)或更多個(gè)的數(shù)據(jù)采集組件36。優(yōu)選地，電源44包括集成電子壓電式電源或另外合適的電源。
[0114]數(shù)據(jù)采集組件36 (參照?qǐng)D2A，4A)優(yōu)選經(jīng)由第二信號(hào)電纜連接元件37b (參照?qǐng)D2A，4A)耦合到第一控制器30(參照?qǐng)D2A，4A)。數(shù)據(jù)采集組件36 (參照?qǐng)D2A，4A)優(yōu)選經(jīng)由第一信號(hào)電纜連接元件37a(參照?qǐng)D2A，4A)耦合到第二控制器34 (參照?qǐng)D2A，4A)?？晒┻x擇地，數(shù)據(jù)采集組件36可以經(jīng)由無(wú)線連接(未示出)耦合到第一控制器30和第二控制器34。
[0115]如圖5所示,方法150進(jìn)一步包括旋轉(zhuǎn)測(cè)試元件46 (參照?qǐng)D2A, 4A)以確定初始旋轉(zhuǎn)速度的步驟160。由于旋轉(zhuǎn)元件126 (參照?qǐng)D2B，4B)或加工設(shè)備128 (參照?qǐng)D2B，4B)的振動(dòng)特性，一些旋轉(zhuǎn)速度可能不像其他旋轉(zhuǎn)速度那樣起作用。優(yōu)選地避免已知切割裝置的顫振(再生性振動(dòng))。隨著已知切割裝置穿過(guò)被加工的材料移動(dòng)，這類顫振會(huì)因諧振頻率與輸入力和振動(dòng)的相互作用產(chǎn)生。
[0116]如圖5所示，方法150進(jìn)一步包括激活第一控制器30 (參照?qǐng)D2A，4A)的步驟162。如在3B中的上述討論和圖示，將第一控制器30在第二位置132或激活位置激活包括接通或激勵(lì)臂觸發(fā)開關(guān)110(參照?qǐng)D2A，4A)的臂開關(guān)114(參照?qǐng)D2A，4A)。這促使沖擊元件22(參照?qǐng)D3B)和彈性驅(qū)動(dòng)元件24(參照?qǐng)D3B)向后移動(dòng)。在這種方式中，優(yōu)選由金屬材料制成的彈性驅(qū)動(dòng)元件24的部分78 (參照?qǐng)D3B)接觸致動(dòng)元件26 (參照?qǐng)D3B)的磁性前端部76 (參照?qǐng)D3B)。致動(dòng)元件26 (參照?qǐng)D3B)的磁性前端部76 (參照?qǐng)D3B)將彈性驅(qū)動(dòng)元件24(參照?qǐng)D3B)的部分78(參照?qǐng)D3B)保持在第二位置132(參照?qǐng)D3B)，或激活位置。
[0117]利用步驟162，沖擊元件22(參照?qǐng)D3B)不與測(cè)試元件46(參照?qǐng)D3B)接觸，并且彈性驅(qū)動(dòng)元件24 (參照?qǐng)D3B)與致動(dòng)元件26 (參照?qǐng)D3B)接觸。致動(dòng)元件26 (參照?qǐng)D3B)將彈性驅(qū)動(dòng)元件24 (參照?qǐng)D3B)保持在合適位置。
[0118]如圖5所示，方法150進(jìn)一步包括觸發(fā)第一控制器30 (參照?qǐng)D2A，4A)以開始旋轉(zhuǎn)測(cè)試元件46(參照?qǐng)D2A，4A)的模態(tài)沖擊測(cè)試的步驟164。如上面在3C中所討論和所圖示的，在第三位置134或觸發(fā)位置觸發(fā)第一控制器30包括接通或激勵(lì)臂觸發(fā)開關(guān)110(參照?qǐng)D2A, 4A)的觸發(fā)開關(guān)116 (參照?qǐng)D2A, 4A)。這使得致動(dòng)元件26 (參照?qǐng)D3C)(例如電磁螺線管26a(參照?qǐng)D3C)的形式)釋放彈性驅(qū)動(dòng)元件24(參照?qǐng)D3C)(例如長(zhǎng)度調(diào)整的彈簧片24a(參照?qǐng)D3C)的形式)的細(xì)長(zhǎng)本體部62 (參照?qǐng)D3C)。接著，這使得沖擊元件22 (參照?qǐng)D3C)(例如沖擊錘22a的形式)和彈性驅(qū)動(dòng)元件24(參照?qǐng)D3C)(例如長(zhǎng)度調(diào)整的彈簧片24a(參照?qǐng)D3C)的形式)用朝著測(cè)試元件46(參照?qǐng)D3C)的彈簧力向前彈射。
[0119]接著沖擊元件22 (參照?qǐng)D3C)的前端部56 (參照?qǐng)D3C)沖擊或接觸測(cè)試元件46(參照?qǐng)D3C)是部分58(參照?qǐng)D3C)。如圖3C所示，在第三位置134，沖擊元件22與測(cè)試元件46接觸,并且彈性驅(qū)動(dòng)元件24不與致動(dòng)元件26接觸。
[0120]如圖5所示，方法150進(jìn)一步包括利用數(shù)據(jù)采集組件36 (參照?qǐng)D2A，4A)獲得旋轉(zhuǎn)測(cè)試元件46的不同旋轉(zhuǎn)速度上的數(shù)據(jù)的步驟166。所述數(shù)據(jù)從模態(tài)沖擊測(cè)試獲得。如上所述，數(shù)據(jù)采集組件36(參照?qǐng)D2A，4A)可以優(yōu)選包括信號(hào)分析器38(參照?qǐng)D2A，4A)、計(jì)算機(jī)40 (參照?qǐng)D2A，4A)、計(jì)算機(jī)處理器42 (參照?qǐng)D2A，4A)以及電源44 (參照?qǐng)D2A，4A)中的一個(gè)或更多個(gè)。電源44(參照?qǐng)D2A，4A)優(yōu)選包括集成電子壓電式電源或另外合適的電源。
[0121]如圖5所示，方法150可以進(jìn)一步包括在獲得步驟166后，重復(fù)觸發(fā)第一控制器30(參照?qǐng)D2A，4A)以啟動(dòng)旋轉(zhuǎn)測(cè)試元件46(參照?qǐng)D2A，4A)的測(cè)試的步驟164和利用數(shù)據(jù)采集組件36 (參照?qǐng)D2A，4A)獲得旋轉(zhuǎn)測(cè)試元件46的不同旋轉(zhuǎn)速度下的數(shù)據(jù)的步驟166 —次或更多次的步驟168。根據(jù)需要，通過(guò)重復(fù)步驟164和步驟166，可以獲得期望的平均旋轉(zhuǎn)速度。利用沖擊元件22(參照?qǐng)D2A，4A)(例如沖擊錘22a(參照?qǐng)D2A，4A)的形式)的模態(tài)沖擊測(cè)試優(yōu)選需要在測(cè)試元件46 (參照?qǐng)D2A，4A)的若干點(diǎn)或位置上構(gòu)建。
[0122]如圖5所示，方法150可以進(jìn)一步包括在重復(fù)步驟168和獲得步驟166后，確定旋轉(zhuǎn)測(cè)試元件46(參照?qǐng)D2A,4A)的操作速度的范圍的步驟170。確定旋轉(zhuǎn)測(cè)試元件46 (參照?qǐng)D2A，4A)的操作速度的范圍可以優(yōu)選在速度X到N(參照?qǐng)D5)。確定操作速度的范圍和獲得數(shù)據(jù)可以通過(guò)在啟動(dòng)沖擊元件22(參照?qǐng)D2A，4A)(例如沖擊錘22a(參照?qǐng)D2A，4A))的一次或更多次擊打之前以及在數(shù)據(jù)采集之前，在多個(gè)離散設(shè)置位置設(shè)置旋轉(zhuǎn)測(cè)試元件46和/或旋轉(zhuǎn)元件126(參照?qǐng)D2A，4A)來(lái)實(shí)現(xiàn)。可供選擇地，確定操作速度的范圍和獲得數(shù)據(jù)可以通過(guò)連續(xù)升高速度和啟動(dòng)沖擊元件22 (參照?qǐng)D2A，4A)(例如沖擊錘22a (參照?qǐng)D2A，4A)的一次或更多次擊打以及以預(yù)定rpm(每分鐘轉(zhuǎn)數(shù))進(jìn)行數(shù)據(jù)采集而實(shí)現(xiàn)?？晒┻x擇地，確定操作速度的范圍和獲得數(shù)據(jù)可以通過(guò)連續(xù)升高速度和啟動(dòng)沖擊元件22(參照?qǐng)D2A，4A)(例如沖擊錘22a(參照?qǐng)D2A，4A))的一次或更多次擊打以及以隨機(jī)間隔(rpm(每分鐘轉(zhuǎn)數(shù))可以通過(guò)數(shù)據(jù)分析確定)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集而實(shí)現(xiàn)。
[0123]如圖5所示,步驟170可以進(jìn)一步包括將旋轉(zhuǎn)測(cè)試元件46 (參照?qǐng)D2A,4A)的旋轉(zhuǎn)速度改變到下一個(gè)期望的速度的步驟172。確定旋轉(zhuǎn)測(cè)試元件46 (參照?qǐng)D2A，4A)的操作速度的范圍的步驟170優(yōu)選包括確定在從約1000rpm(每分鐘轉(zhuǎn)數(shù))到約20000rpm(每分鐘轉(zhuǎn)數(shù))的范圍中操作，或取決于所使用的加工設(shè)備128(參照?qǐng)D2B)的另外合適的rpm的操作。
[0124]如圖5所示，方法150可以進(jìn)一步包括在已經(jīng)從模態(tài)沖擊測(cè)試獲得所有期望的沖擊數(shù)據(jù)時(shí)測(cè)試完成的步驟174。如圖5所示，方法150可以進(jìn)一步包括利用數(shù)據(jù)采集組件36(參照?qǐng)D2A，4A)分析和/或處理來(lái)自模態(tài)沖擊測(cè)試的數(shù)據(jù)的步驟176。來(lái)自模態(tài)沖擊測(cè)試的數(shù)據(jù)是由數(shù)據(jù)采集組件36(參照?qǐng)D2A，4A)獲得的數(shù)據(jù)。所述數(shù)據(jù)可以被分析和/或處理，以定義加工設(shè)備128 (參照?qǐng)D2B)(例如已知的切割機(jī))的切割裝置的操作或切割參數(shù)。
[0125]使用具有模態(tài)沖擊測(cè)試組件10的模態(tài)沖擊測(cè)試系統(tǒng)12的模態(tài)沖擊測(cè)試方法150優(yōu)選用于分析加工設(shè)備128(參照?qǐng)D2B-2C和4B)的動(dòng)力學(xué)特征或特性。例如，測(cè)試元件46 (用已知的切割裝置代替)；保持元件124 (參照?qǐng)D2A，4A)(例如工具架124a (參照?qǐng)D2A，4A));以及旋轉(zhuǎn)元件126 (參照?qǐng)D2B-2C，4B)(例如主軸126a (參照?qǐng)D2B_2C，4B))的每個(gè)組合都可以被分析。
[0126]使用具有模態(tài)沖擊測(cè)試組件10的模態(tài)沖擊測(cè)試系統(tǒng)12的模態(tài)沖擊測(cè)試方法150優(yōu)選用在不同的操作或切割參數(shù)。操作或切割參數(shù)優(yōu)選包括進(jìn)給速率；切割裝置的旋轉(zhuǎn)速度；切割裝置的切割方向和深度；切割裝置的切割元件的數(shù)量、間距和幾何結(jié)構(gòu)；或其他合適的操作或切割參數(shù)中的一個(gè)或更多個(gè)。
[0127]圖6示出航空器制造和維護(hù)方法200的流程圖。圖7示出本公開的航空器216的實(shí)施例的功能性框圖。參照?qǐng)D6-7，本公開的示例性實(shí)施例可以在如圖6所示的航空器制造和維護(hù)方法200以及如圖7所示的航空器216的背景中進(jìn)行描述。
[0128]在預(yù)生產(chǎn)階段，示例性航空器制造和維護(hù)方法200可以包括航空器216的規(guī)格和設(shè)計(jì)202以及材料采購(gòu)204。在制造階段，進(jìn)行航空器216的構(gòu)件和子組件制造206以及系統(tǒng)集成208。此后，航空器216可以通過(guò)認(rèn)證和交付210，以投入使用212。當(dāng)由用戶使用212時(shí)，航空器216可以定期進(jìn)行例行維修和維護(hù)214(其還可以包括修改、重新配置、翻新以及其他合適的維護(hù))。
[0129]航空器制造和維護(hù)方法200的每個(gè)過(guò)程可以由系統(tǒng)集成商、第三方和/或操作者(例如，客戶)執(zhí)行或?qū)崿F(xiàn)。出于本描述的目的，系統(tǒng)集成商可以包括，但不限于，任意數(shù)量的航空器制造商和主系統(tǒng)分包商。第三方可以包括，但不限于，任意數(shù)量的銷售商、分包商和供應(yīng)商。操作者可以包括航空公司、租賃公司、軍事實(shí)體、服務(wù)組織和其他合適的操作者運(yùn)營(yíng)商。
[0130]如圖7所示，通過(guò)示例性航空器制造和維護(hù)方法200生產(chǎn)的航空器216可以包括具有多個(gè)系統(tǒng)220的機(jī)身218和內(nèi)部222。多個(gè)系統(tǒng)的示例可以包括推進(jìn)系統(tǒng)224、電氣系統(tǒng)226、液壓系統(tǒng)228以及環(huán)境系統(tǒng)230中的一個(gè)或更多個(gè)?？梢园ㄈ我鈹?shù)量的其他系統(tǒng)。雖然示出了航空航天的示例，但是本公開的原理可以應(yīng)用于其他行業(yè)，例如汽車行業(yè)。
[0131]本文所述的方法和系統(tǒng)可以在航空器制造和維護(hù)方法200的任意一個(gè)或更多個(gè)階段期間被采用。例如，對(duì)應(yīng)于構(gòu)件和子組件制造206的構(gòu)件或子組件可以以類似于在航空器216使用212時(shí)生產(chǎn)的構(gòu)件或子組件的方式被制作或制造。而且，可以在構(gòu)件和子組件制造206以及系統(tǒng)集成208期間利用設(shè)備實(shí)施例、方法實(shí)施例或其組合中的一個(gè)或更多個(gè)，例如，通過(guò)加快航空器216的組裝或降低航空器216的成本。類似地，在航空器216使用212時(shí)，例如，但不限于，維修和維護(hù)214時(shí)，也可以使用設(shè)備實(shí)施例、方法實(shí)施例或其組合中的一個(gè)或更多個(gè)。
[0132]所公開的模態(tài)沖擊測(cè)試組件10(參照?qǐng)D2A，4A)、模態(tài)沖擊測(cè)試系統(tǒng)12(參照?qǐng)D2A，4A)以及模態(tài)沖擊測(cè)試方法150 (參照?qǐng)D5)的實(shí)施例能夠在正以操作速度旋轉(zhuǎn)的測(cè)試元件46(參照?qǐng)D2A，4A)上執(zhí)行模態(tài)沖擊測(cè)試，而對(duì)操作員沒(méi)有造成風(fēng)險(xiǎn)。模態(tài)沖擊測(cè)試組件10 (參照?qǐng)D2A，4A)、模態(tài)沖擊測(cè)試系統(tǒng)12 (參照?qǐng)D2A，4A)以及模態(tài)沖擊測(cè)試方法150 (參照?qǐng)D5)使用來(lái)自沖擊錘22a(參照?qǐng)D2A，4A)的遠(yuǎn)程觸發(fā)的激勵(lì)脈沖和非接觸式激光干涉儀裝置20a(參照?qǐng)D2A，4A)。激光干涉儀裝置20a(參照?qǐng)D2A，4A)用作提供響應(yīng)信號(hào)的元件。優(yōu)選需要在測(cè)試元件46(參照?qǐng)D2A,4A)的若干點(diǎn)上完成。
[0133]接著，這允許在測(cè)試元件46 (參照?qǐng)D2A，4A)正以操作速度旋轉(zhuǎn)時(shí)，獲得加工設(shè)備128 (參照?qǐng)D2B-2C)的精確操作行為和操作參數(shù)的預(yù)測(cè)。加工設(shè)備128 (參照?qǐng)D2B-2C)可以包括旋轉(zhuǎn)切割機(jī)(例如可用于加工金屬配件的旋轉(zhuǎn)切割機(jī))或其他正在進(jìn)行模態(tài)沖擊測(cè)試的機(jī)床設(shè)備。
[0134]因此，所公開的實(shí)施例通過(guò)使用測(cè)試元件46 (例如測(cè)試圓盤46a (參照?qǐng)D2A，4A)或測(cè)試棒46b (參照?qǐng)D2A，4A))替代已知的切割裝置，解決了在已知的旋轉(zhuǎn)元件(例如旋轉(zhuǎn)主軸)上執(zhí)行沖擊模態(tài)測(cè)試的問(wèn)題。測(cè)試元件46優(yōu)選具有與已知切割裝置的質(zhì)量類似的質(zhì)量。此外，沖擊模態(tài)測(cè)試優(yōu)選在不可接近的機(jī)器外殼(例如殼體結(jié)構(gòu)48(參照?qǐng)D2A，4A))內(nèi)執(zhí)行。
[0135]進(jìn)一步地，所公開的模態(tài)沖擊測(cè)試組件10(參照?qǐng)D2A，4A)、模態(tài)沖擊測(cè)試系統(tǒng)12 (參照?qǐng)D2A，4A)以及模態(tài)沖擊測(cè)試方法150 (參照?qǐng)D5)的實(shí)施例允許在測(cè)試元件46旋轉(zhuǎn)時(shí)對(duì)測(cè)試元件46測(cè)試期間獲得的數(shù)據(jù)分析，所述測(cè)試元件46代替已知的切割裝置。在測(cè)試期間獲得的數(shù)據(jù)優(yōu)選被分析以確定在進(jìn)入制造環(huán)境之前旋轉(zhuǎn)元件126(參照?qǐng)D2B，4B)(例如加工設(shè)備128(參照?qǐng)D2B-2C)的旋轉(zhuǎn)主軸126a(參照?qǐng)D2B，4B))的精確操作行為。這可以節(jié)省沒(méi)有進(jìn)行這種沖擊模態(tài)測(cè)試和分析的引入制造環(huán)境的加工裝備所需要進(jìn)行的試驗(yàn)生產(chǎn)的幾個(gè)月。
[0136]此外，所公開的模態(tài)沖擊測(cè)試組件10 (參照?qǐng)D2A，4A)、模態(tài)沖擊測(cè)試系統(tǒng)12 (參照?qǐng)D2A，4A)以及模態(tài)沖擊測(cè)試方法150 (參照?qǐng)D5)不需要操作員在致動(dòng)沖擊錘22a (參照?qǐng)D2A)時(shí)靠近旋轉(zhuǎn)元件126 (參照?qǐng)D2A)和測(cè)試元件46(參照?qǐng)D2A，4A)。此外，所公開的實(shí)施例不需要連接元件(例如電線)在測(cè)試元件46旋轉(zhuǎn)時(shí)附接在信號(hào)響應(yīng)測(cè)量裝置20(參照?qǐng)D2A，4A)與測(cè)試元件46之間。
[0137]而且，所公開的實(shí)施例允許在旋轉(zhuǎn)元件126接通時(shí)，附接到加工設(shè)備128 (參照?qǐng)D2B)的旋轉(zhuǎn)元件126(參照?qǐng)D2A，4A)的測(cè)試元件46 (參照?qǐng)D2A，4A)的模態(tài)沖擊測(cè)試。進(jìn)一步地，所公開的實(shí)施例允許在加工設(shè)備128 (參照?qǐng)D2B，4B)的沖擊模態(tài)測(cè)試期間，獲得用于旋轉(zhuǎn)測(cè)試元件46的沖擊模態(tài)分析的數(shù)據(jù)，所述測(cè)試元件46替換已知的切割裝置。所公開的實(shí)施例能夠確定加工設(shè)備程序員(例如機(jī)床程序員)所需的精確操作參數(shù)，而無(wú)需額外和昂貴的試驗(yàn)和誤差分析。
[0138]進(jìn)一步地，所公開的實(shí)施例提供可以用在例如機(jī)器測(cè)試中心的固定的模態(tài)沖擊測(cè)試組件10a(參照?qǐng)D2A)和固定的模態(tài)沖擊測(cè)試系統(tǒng)12a(參照?qǐng)D2A)。可供選擇地，所公開的實(shí)施例提供可以被封裝到能夠現(xiàn)場(chǎng)使用的便攜式單元中的便攜式模態(tài)沖擊測(cè)試組件1b (參照?qǐng)D4A)和便攜式模態(tài)沖擊測(cè)試系統(tǒng)12b (參照?qǐng)D4A)。
[0139]而且，本公開包括根據(jù)下列實(shí)施例的實(shí)施例:
[0140]實(shí)施例1:一種用于模態(tài)沖擊測(cè)試的系統(tǒng)(12)，所述系統(tǒng)(12)包括:
[0141]模態(tài)沖擊測(cè)試組件(10)，其包括:
[0142]第一組構(gòu)件(14)，其包括:
[0143]沖擊組件(16)；
[0144]耦合到所述沖擊組件(16)的循環(huán)控制元件(18);和，
[0145]設(shè)置在與所述沖擊組件相對(duì)的位置處的信號(hào)響應(yīng)測(cè)量裝置(20);和，
[0146]與所述第一組構(gòu)件(14)分離的第二組構(gòu)件(28)，所述第二組構(gòu)件(28)包括:
[0147]耦合到所述模態(tài)沖擊測(cè)試組件的循環(huán)控制元件(18)的第一控制器(30);和，
[0148]耦合到所述模態(tài)沖擊測(cè)試組件的信號(hào)響應(yīng)測(cè)量裝置(20)的第二控制器(34)，
[0149]測(cè)試元件(46)，所述測(cè)試元件(46)經(jīng)配置以在所述沖擊組件(16)與所述信號(hào)響應(yīng)測(cè)量裝置(20)之間對(duì)齊，所述測(cè)試元件(46)固定到保持元件，所述保持元件附接到旋轉(zhuǎn)元件，其中所述模態(tài)沖擊測(cè)試組件的沖擊組件(16)經(jīng)配置以在所述測(cè)試元件(46)以操作速度旋轉(zhuǎn)時(shí)沖擊所述測(cè)試元件(46);和
[0150]耦合到所述模態(tài)沖擊測(cè)試組件的數(shù)據(jù)采集組件(36)，
[0151]所述模態(tài)沖擊測(cè)試組件(10)、所述測(cè)試元件(46)和所述數(shù)據(jù)采集組件(36)共同包括用于以操作速度旋轉(zhuǎn)的所述測(cè)試元件(46)的模態(tài)沖擊測(cè)試的模態(tài)沖擊測(cè)試系統(tǒng)
(12)。
[0152]實(shí)施例2:根據(jù)實(shí)施例1所述的系統(tǒng)(12)，其中所述模態(tài)沖擊測(cè)試系統(tǒng)(12)是固定的模態(tài)沖擊測(cè)試系統(tǒng)，并且所述第一組構(gòu)件(14)和測(cè)試元件(46)包含在殼體結(jié)構(gòu)(48)內(nèi)。
[0153]實(shí)施例3:14.根據(jù)實(shí)施例1所述的系統(tǒng)(12)，其中所述模態(tài)沖擊測(cè)試系統(tǒng)(12)是便攜式模態(tài)沖擊測(cè)試系統(tǒng)(12)，并且所述第一組構(gòu)件(14)基本上包含在殼體結(jié)構(gòu)(48)內(nèi)。
[0154]實(shí)施例4:15.根據(jù)實(shí)施例1所述的系統(tǒng)(12)，其中所述沖擊組件(16)包括:
[0155]具有測(cè)力傳感器(50)的沖擊元件(22)，所述測(cè)力傳感器(50)經(jīng)配置以在所述沖擊元件(22)沖擊所述測(cè)試元件(46)時(shí)釋放沖擊力輸出；
[0156]附接到所述沖擊元件(22)的彈性驅(qū)動(dòng)元件(24);和，
[0157]致動(dòng)元件(26)，所述致動(dòng)元件(26)經(jīng)配置以致動(dòng)所述沖擊元件(22)和所述彈性驅(qū)動(dòng)元件(24)，以便所述沖擊元件(22)沖擊所述測(cè)試元件(46)。
[0158]實(shí)施例5:16.根據(jù)實(shí)施例1所述的系統(tǒng)(12)，其中所述信號(hào)響應(yīng)測(cè)量裝置(20)包括激光干涉儀裝置，所述激光干涉儀裝置經(jīng)配置以在所述沖擊組件(16)沖擊所述測(cè)試元件(46)時(shí)測(cè)量信號(hào)響應(yīng)。
[0159]實(shí)施例6:17.根據(jù)實(shí)施例1所述的系統(tǒng)(12)，其中所述第一控制器(30)包括臂觸發(fā)開關(guān)(110)和電力元件(112)，并且所述第二控制器(34)包括激光干涉儀控制器(120)，所述第一控制器(30)和第二控制器(34)經(jīng)由有線連接元件(32b)或經(jīng)由無(wú)線連接耦合到所述模態(tài)沖擊測(cè)試組件(10)。
[0160]實(shí)施例7:18.根據(jù)實(shí)施例1所述的系統(tǒng)(12)，其中所述數(shù)據(jù)采集組件(36)包括信號(hào)分析器(38)、計(jì)算機(jī)(40)、計(jì)算機(jī)處理器(42)和電源(44)中的一個(gè)或更多個(gè)，其中所述電源(44)包括集成電子壓電式電源(44)，所述數(shù)據(jù)采集組件(36)經(jīng)由一個(gè)或更多個(gè)信號(hào)電線連接元件(37a)或經(jīng)由無(wú)線連接耦合到所述模態(tài)沖擊測(cè)試組件。
[0161]針對(duì)在前述描述和相關(guān)附圖中闡述的教導(dǎo)的益處，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將想到符合本發(fā)明的本公開的許多更改和其他實(shí)施例。本文所述的實(shí)施例僅僅是示例性的，并不旨在限制或窮盡。雖然本文采用了具體的術(shù)語(yǔ)，但是它們僅具有一般性和描述性含義而不是為了限制目的。
【權(quán)利要求】
1.一種用于模態(tài)沖擊測(cè)試的組件(10)，所述組件(10)包括: 第一組構(gòu)件(14)，其包括: 沖擊組件(16)； 耦合到所述沖擊組件(16)的循環(huán)控制元件(18);和 設(shè)置在與所述沖擊組件(16)相對(duì)的位置處的信號(hào)響應(yīng)測(cè)量裝置(20);和 與所述第一組構(gòu)件(14)分離的第二組構(gòu)件(28)，所述第二組構(gòu)件(28)包括: 耦合到所述循環(huán)控制元件(18)的第一控制器(30);和 耦合到所述信號(hào)響應(yīng)測(cè)量裝置(20)的第二控制器(34)， 所述第一組構(gòu)件(14)和所述第二組構(gòu)件(28)包括用于模態(tài)沖擊測(cè)試的模態(tài)沖擊測(cè)試組件(10)，所述模態(tài)沖擊測(cè)試組件(10)的所述沖擊組件(16)經(jīng)配置以沖擊以操作速度旋轉(zhuǎn)的測(cè)試元件(46)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件(10)，其中所述模態(tài)沖擊測(cè)試組件是固定的模態(tài)沖擊測(cè)試組件(10)，并且所述第一組構(gòu)件(14)和所述測(cè)試元件(46)包含在殼體結(jié)構(gòu)(48)內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件(10)，其中所述模態(tài)沖擊測(cè)試組件(10)是便攜式模態(tài)沖擊測(cè)試組件(10)，并且所述第一組構(gòu)件(14)被基本上包含在殼體結(jié)構(gòu)(48)內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件(10)，其中所述沖擊組件(16)包括: 具有測(cè)力傳感器(50)的沖擊元件(22)，所述測(cè)力傳感器(50)經(jīng)配置以在所述沖擊元件(22)沖擊所述測(cè)試元件(46)時(shí)釋放沖擊力輸出； 附接到所述沖擊元件(22)的彈性驅(qū)動(dòng)元件(24);和 致動(dòng)元件(26)，所述致動(dòng)元件(26)經(jīng)配置以致動(dòng)所述沖擊元件(22)和所述彈性驅(qū)動(dòng)元件(24)，以便所述沖擊元件(22)沖擊所述測(cè)試元件(46)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的組件(10)，其中所述沖擊元件(22)包括具有前端部(56)的沖擊錘(22a)，所述前端部(56)經(jīng)配置以沖擊所述測(cè)試元件(46)的一部分； 其中所述彈性驅(qū)動(dòng)元件(24)包括長(zhǎng)度調(diào)整的彈簧片(24a);以及 其中所述致動(dòng)元件(26)包括電磁螺線管(26a)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件(10)，其中所述循環(huán)控制元件(18)包括觸發(fā)電路裝置(18a)，所述觸發(fā)電路裝置(18a)經(jīng)配置以觸發(fā)所述沖擊組件(16)，從而沖擊所述測(cè)試元件(46)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件(10)，其中所述信號(hào)響應(yīng)測(cè)量裝置(20)包括激光干涉儀裝置(20a)，所述激光干涉儀裝置(20a)經(jīng)配置以在所述沖擊組件(16)沖擊所述測(cè)試元件(46)時(shí)測(cè)量信號(hào)響應(yīng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件(10)，其中所述第一控制器(30)包括臂觸發(fā)開關(guān)(110)和電力元件(112)，所述第一控制器(30)經(jīng)配置以控制所述循環(huán)控制元件(18)并向所述循環(huán)控制元件(18)供電，并且所述第一控制器(30)經(jīng)由有線連接元件(32a)或經(jīng)由無(wú)線連接耦合到所述循環(huán)控制元件(18)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件(10)，其中所述第二控制器(34)包括激光干涉儀控制器(120)，所述第二控制器(34)經(jīng)配置以控制所述信號(hào)響應(yīng)測(cè)量裝置(20)并向所述信號(hào)響應(yīng)測(cè)量裝置(20)供電，以及所述第二控制器(34)經(jīng)由有線連接元件(32b)或經(jīng)由無(wú)線連接耦合到所述信號(hào)響應(yīng)測(cè)量裝置(20)。
10.一種用于模態(tài)沖擊測(cè)試的方法(150)，所述方法(150)包括以下步驟: 將測(cè)試元件(46)固定到保持元件并將所述保持元件附接到旋轉(zhuǎn)元件； 通過(guò)將所述測(cè)試元件(46)在模態(tài)沖擊測(cè)試組件(10)的沖擊組件(16)與信號(hào)響應(yīng)測(cè)量裝置(20)之間對(duì)齊，將所述測(cè)試元件(46)設(shè)置在與所述模態(tài)沖擊測(cè)試組件相對(duì)的位置處； 將第一控制器(30)耦合到所述模態(tài)沖擊測(cè)試組件(10)的循環(huán)控制元件(18)； 將第二控制器(34)耦合到所述模態(tài)沖擊測(cè)試組件(10)的所述信號(hào)響應(yīng)測(cè)量裝置(20)； 將數(shù)據(jù)采集組件(36)耦合到所述第一控制器(30)和所述第二控制器(34)； 旋轉(zhuǎn)所述測(cè)試元件(46)以確定初始旋轉(zhuǎn)速度； 激活所述第一控制器(30)； 觸發(fā)所述第一控制器(30)以啟動(dòng)所述旋轉(zhuǎn)測(cè)試元件(46)的模態(tài)沖擊測(cè)試；以及 利用所述數(shù)據(jù)采集組件(36)獲得所述旋轉(zhuǎn)測(cè)試元件(46)的不同旋轉(zhuǎn)速度上的數(shù)據(jù)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法(150)，其進(jìn)一步包括在所述獲得步驟后，重復(fù)下列步驟一次或更多次:觸發(fā)所述第一控制器(30)以啟動(dòng)所述旋轉(zhuǎn)測(cè)試元件(46)的模態(tài)沖擊測(cè)試的步驟和利用所述數(shù)據(jù)采集組件(36)獲得所述旋轉(zhuǎn)測(cè)試元件(46)的不同旋轉(zhuǎn)速度上的數(shù)據(jù)的步驟； 在所述重復(fù)步驟后，確定所述旋轉(zhuǎn)測(cè)試元件(46)的操作速度的范圍的步驟和利用所述數(shù)據(jù)采集組件(36)分析所述數(shù)據(jù)以定義加工設(shè)備的切割裝置的操作或切割參數(shù)的步驟；以及 其中所述分析所述數(shù)據(jù)的步驟進(jìn)一步包括定義操作或切割參數(shù)，所述操作或切割參數(shù)包括進(jìn)給速率；所述切割裝置的旋轉(zhuǎn)速度；所述切割裝置的切割方向和深度；以及所述切割裝置的切割元件的數(shù)量、間距和幾何結(jié)構(gòu)中的一個(gè)或更多。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法(150)，其中將所述測(cè)試元件(46)在沖擊組件(16)與信號(hào)響應(yīng)測(cè)量裝置(20)之間對(duì)齊包括將所述測(cè)試元件(46)在沖擊錘(22a)與激光干涉儀裝置之間對(duì)齊，所述沖擊錘(22a)經(jīng)配置以沖擊所述測(cè)試元件(46)，所述激光干涉儀裝置經(jīng)配置以在利用所述沖擊錘(22a)沖擊之后測(cè)量來(lái)自所述測(cè)試元件(46)的響應(yīng)信號(hào)。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法(150)，其中將所述測(cè)試元件(46)設(shè)置在模態(tài)沖擊測(cè)試組件(10)中的步驟包括將所述測(cè)試元件(46)設(shè)置在與固定的模態(tài)沖擊測(cè)試組件(10)或便攜式模態(tài)沖擊測(cè)試組件(10)相對(duì)的位置處。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法(150)，其中將所述數(shù)據(jù)采集組件(36)耦合到所述第一控制器(30)和所述第二控制器(34)的步驟包括，將包括信號(hào)分析器(38)、計(jì)算機(jī)(40)、計(jì)算機(jī)處理器(42)和電源(44)中的一個(gè)或更多個(gè)的所述數(shù)據(jù)采集組件(36)經(jīng)由一個(gè)或更多個(gè)信號(hào)電纜連接元件(37a)或經(jīng)由無(wú)線連接中的任一項(xiàng)耦合到所述第一控制器(30)和所述第二控制器(34)。
【文檔編號(hào)】G01N3/30GK104280300SQ201410319223
【公開日】2015年1月14日 申請(qǐng)日期:2014年7月7日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月8日
【發(fā)明者】S·G·華萊士 申請(qǐng)人:波音公司