[发明专利]林果树固有特性的测试方法

说明书

本发明提供一种能够准确地测定出林果树存在扭转振动情况下固有特性的测试方法。该方法是对林果树树干施加一个瞬时外力，使得林果树做衰减振动，对林果树树干的位移数据进行采集，得到位移‑时间响应曲线；当位移‑时间响应曲线的外包络线呈周期性的起伏变化时，林果树的阻尼比固有频率A₁表示位移‑时间响应曲线中的某个峰值；A_nm+1表示位移‑时间响应曲线中的从A₁峰值开始计数的第nm+1个峰值，n为自然数，m为外包络线的一个周期所包含的位移‑时间响应曲线的波峰或波谷的个数；A₁、A_nm+1均为正峰值或者均为负峰值，且|A₁|＞|A_nm+1|；t1、t2表示位移‑时间响应曲线达到任意两个相邻的波峰或波谷的时间。

技术领域

本发明涉及林果树固有特性测试方法，具体地说，是林果树在自然衰减振动过程中出现扭转时阻尼比和固有频率的测试方法，属于农林业果树采收设备测试技术领域。

背景技术

林果产业是现代林业的重要组成部分，林果业的快速发展不仅促进社会经济发展，而且是帮助农民脱贫致富的重要途径，越来越受到政府部门的重视。采收作业是林果产业中的重要环节，其采收效率的高低决定了林果产业的经济效益。目前，国外主要林果生产国一般都实现了林果采收机械化，国内林果采收作业逐步趋于机械化。目前较为常见的林果采收是采用激振器对林果树进行振动，从而使得林果被振落。由于林果树生长形态及结构差异性较大，所以采收时树型结构、固有力学特性等参数对激振器的激振频率、幅值及时间、激振点位置、激振力大小及方向的设定产生影响，而国内在此方面的研究甚少。因此，对林果树固有特性的研究为设计出更高效率的采摘系统奠定了基础。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够准确地测定出林果树存在扭转振动情况下固有特性的测试方法。

本发明所述的林果树固有特性的测试方法，对林果树树干施加一个瞬时外力，使得林果树做衰减振动，通过包括位移传感器、数据采集卡、电脑在内的信号处理系统对林果树树干的位移数据进行采集，得到位移-时间响应曲线；

当位移-时间响应曲线的外包络线呈周期性的起伏变化时，林果树的阻尼比固有频率其中，A₁表示位移-时间响应曲线中的某个峰值；A_nm+1表示位移-时间响应曲线中的从A₁峰值开始计数的第nm+1个峰值，n为自然数，m为外包络线的一个周期所包含的位移-时间响应曲线的波峰或波谷的个数；A₁、A_nm+1均为正峰值或者均为负峰值，且|A₁|＞|A_nm+1|；t1、t2表示位移-时间响应曲线达到任意两个相邻的波峰或波谷的时间。

上述的林果树固有特性的测试方法，其特征是：n＝1或n＝2。

本发明的有益效果：对林果树树干施加一个瞬时外力，使得林果树做衰减振动。正常的自然衰减振动，参见图1，其振幅(位移)是随着时间呈对数衰减，应用公式：即可计算得到阻尼比和固有频率；A₁表示位移-时间响应曲线中的某个峰值；A_n+1表示位移-时间响应曲线中的从A₁峰值开始计数的第n+1个峰值，n为自然数；A₁、A_n+1均为正峰值或者均为负峰值，且|A₁|＞|A_n+1|；t1、t2表示位移-时间响应曲线达到任意两个相邻的波峰或波谷的时间。