[发明专利]一种振动试验夹具鉴定装置及鉴定方法

说明书

技术领域

本发明主要涉及到振动试验设备领域，特指一种振动试验夹具的鉴定装置及鉴定方法。

背景技术

振动是影响机车车辆及部件工作、RAMS(可靠性、可用性、可维修性、安全性)、寿命的重大因素，据统计，在电子产品中振动所诱发的故障高达27%。因此，振动试验对考核与检验产品的合格性、保障机车车辆的安全性有着无可替代的影响。

振动试验夹具作为振动台与试件的连接与能量传递部件，在振动试验中发挥着极为重要的作用。不合格的夹具在试验中容易产生“过振动”与“欠振动”，有时即使勉强达到了控制谱的要求，也必将加重振动系统的负荷；尤其是在振动台的动态响应范围较小时，矛盾会更加突出。因此，为了确保振动试验能够科学有效地进行，在试验前对所设计的夹具进行鉴定是必不可少的。

目前，对振动试验夹具鉴定装置与鉴定方法并没有统一的规范，如国际通行的IEC61373《Railway applications–Rolling stock equipment–Shock and vibration tests》动试验标准中也并未提及夹具鉴定的具体装置与方法。

现有技术中，振动试验夹具鉴定时常用的方法是通过模态试验测得夹具的前几阶模态参数，并根据模态参数来判断夹具是否符合试验要求，但是采用模态试验需要力锤击或单独激振器进行激励，并需要昂贵的信号采集分析系统对夹具的响应进行测量与分析，因此这种鉴定方法需要有专门的仪器设备，对技术人员要求高，且鉴定测试的周期较长，使用不够便捷。

再者，采用通用方法所求得的为夹具的自身模态，而与振动试验时真实的“夹具通过紧固螺栓与用于试验的振动台动圈（台面）连接而成的一个多自由度的动力系统”的模态参数之间存在较大的差异。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的不足，本发明提供一种结构简单紧凑、成本低廉、操作简便、鉴定效果好的振动试验夹具鉴定装置及鉴定方法。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种振动试验夹具鉴定装置，包括振动台、振动控制仪、功率放大器、前置电荷放大器、计算机、控制用加速度计，所述计算机将所设置的正弦扫频程序与参数信号输入到振动控制仪，所述振动控制仪将数字信号转换成模拟电压信号输入到功率放大器，经功率放大器放大后驱动振动台在按照确定参数实现往复振动；所述控制用加速度计将所测量到的振动台台面处的电荷信号反馈到前置电荷放大器，所述前置电荷放大器将接收的电荷信号转换成电压信号反馈到振动控制仪；经计算后所述振动控制仪将根据反馈的加速度信号调节输出给功率放大器电压信号的强度，以对所述振动台上振动加速度强度的控制。

作为本发明装置的进一步改进：还包括测量用加速度计，所述测量用加速度计用来测量夹具上固定点在正弦扫频激励下的响应加速度均方根值，其中固定点是振动试验时夹具与试品之间的接触点；所述测量用加速度计为一个以上，所述测量用加速度计的电荷信号通过前置电荷放大器转换成电压信号后输入到振动控制仪内；经模数转换后在所述计算机上显示出正弦扫频状态下的频响曲线，以及该测量点瞬态的加速度最大值和均方根值参数。

作为本发明装置的进一步改进：所述测量用加速度计为三轴向加速度计，所述控制用加速度计为单轴向加速度计。

作为本发明装置的进一步改进：所述控制用加速度计安装于在振动台的台面上，所述控制用加速度计安装于在振动台台面上靠近几何中心处；在夹具的每个固定点上均安装有所述测量用加速度计，所述控制用加速度计与测量用加速度计的测量方向应与振动台的正弦扫频激励方向保持一致。

本发明进一步提供一种采用上述振动试验夹具鉴定装置的鉴定方法，其步骤为：

（1）明确夹具鉴定的测试项目；

（2）根据振动试验大纲中所规定的振动试验频率范围来确定夹具鉴定时的正弦扫频的频率范围，为：f_min～1.5f_max，其中f_min和f_max分别为试验大纲所规定的振动试验最小频率和最大频率；

（3）将夹具固定在振动台的台面上；

（4）在振动台的台面上粘接单轴向的控制用加速度计，在夹具的每个固定点上均粘接三轴向的测量用加速度计，控制用加速度计粘接在振动台台面上靠近几何中心处，控制用加速度计与测量用加速度计的测量方向应与振动台的正弦扫频激励方向保持一致；

（5）设置好正弦扫频激励的参数；

（6）检查参数是否正确，确定整个夹具鉴定装置是否正常；