[发明专利]识别材料阻尼及弹性模量的方法与装置

权利要求书

1.一种识别材料阻尼及弹性模量的方法，其特征在于，采用试验与仿真传递函数对标的方法，具体为：

第一步，选取一块钢板样件，分别在样件表面的取三点或多于三个点进行标记作为标记点，并将样件用橡皮筋悬挂起来模拟样件成为自由状态；

第二步，进行振动传递函数测量实验，试验采用锤击法获取频响函数，带宽为1024Hz，频率分辨率为0.25Hz，激励为参考，激励加力窗，响应加指数窗，结果处理200Hz以内的各标记点的频响函数，试验结果测得了标记点的原点频响函数和相互频响函数；

第三步，按照与第一步相同的样件尺寸的规格进行仿真建模，按照试验方法做频响仿真分析，获取同样位置的标记点的200Hz以内的原点频响函数和相互频响函数的仿真曲线结果；

第四步，最后将试验的频响函数结果与仿真频响函数结果进行对标，根据频响函数曲线对标情况而修改系统的钢板材料的结构阻尼和弹性模量参数的设定，以使两条曲线接近，当试验与仿真的频响函数曲线趋势及峰值的幅值大小及频率位置保持较高的吻合度时，使用仿真模型设置的该钢板材料参数作为实际钢板材料的参数，记录数据备用；

第五步，将上述钢板样件涂装阻尼材料，涂装厚度与实车涂装厚度保持一致，分别在样件的钢板的三个标记点或多于三个标记点处进行标记，并将样件用橡皮筋悬挂起来模拟样件成为自由状态；

第六步，进行振动传递函数测量实验，试验采用锤击法获取频响函数，带宽为1024Hz，频率分辨率为0.25Hz，激励为参考，激励加力窗，响应加指数窗，结果处理200Hz以内的各标记点的频响函数，试验结果测得第五步的标记点的原点频响函数和相互频响函数；

第七步，再次按照实际样件尺寸进行仿真建模，按照试验方法做频响仿真分析，获取标记点的200Hz以内的原点频响函数和相互频响函数的仿真曲线结果；

第八步，最后将试验的频响函数结果与仿真频响函数结果进行对标，由于已经知道钢板材料的阻尼及弹性模量参数，根据频响函数曲线对标情况仅修改阻尼材料的结构阻尼和弹性模量，试验与仿真的频响函数曲线趋势及峰值的幅值大小及频率位置保持较高的吻合度时，获得实际阻尼材料参数，即仿真模型设置的阻尼材料的参数。

2.如权利要求1所述的一种识别材料阻尼及弹性模量的方法，其特征在于，所述的阻尼材料为沥青。

3.如权利要求1所述的一种识别材料阻尼及弹性模量的方法，其特征在于，钢板样件的形状为矩形。

4.如权利要求3所述的一种识别材料阻尼及弹性模量的方法，其特征在于，所述矩形钢板样件的尺寸为200mm×150mm规格。

5.如权利要求1至4任一种所述的一种识别材料阻尼及弹性模量的方法，其特征在于，所述标记点为三个，标记点的位置分别位于：样件的中心点处、1/4长度方向处、1/4宽度方向处。

6.一种识别材料阻尼及弹性模量的装置，其特征在于，包括振动传递函数测量实验装置、仿真与对标装置、钢板样件、阻尼材料、涂装装置，具体为：

振动传递函数测量实验装置包括锤击装置、数据采集器、橡皮筋悬挂装置，橡皮筋悬挂装置用于将钢板样件或涂装后的钢板样件用橡皮筋自由悬挂，供锤击装置在钢板样件的标记点处进行锤击；采用锤击法获取频响函数，数据采集器设定为：带宽为1024Hz，频率分辨率为0.25Hz，激励为参考，激励加力窗，响应加指数窗，结果处理200Hz以内的各标记点的频响函数，振动传递函数测量实验装置输出标记点的原点频响函数和相互频响函数，振动传递函数测量实验装置连接仿真与对标装置；

仿真与对标装置包括互相连接的仿真模块、对标模块、阻尼材料输出模块，仿真模块按照与样件相同的尺寸进行仿真建模，按照试验方法做频响仿真分析，获取同样位置的标记点的200Hz以内的原点频响函数和相互频响函数的仿真曲线；对标模块将仿真模块的曲线以及振动传递函数测量实验装置得到的参数曲线进行对标，调整仿真模块的参数设置以使两曲线吻合，从而得到实际的钢板样件的阻尼及弹性模量参数；阻尼材料输出模块，用于将涂装阻尼材料前后的样件的得到的阻尼及弹性模量参数进行计算，得到阻尼材料的阻尼及弹性模量参数，用于输出；

涂装装置，用于将阻尼材料涂装在钢板样件的表面，以供锤击。

7.如权利要求6所述的一种识别材料阻尼及弹性模量的装置，其特征在于，所述的阻尼材料为沥青。