[发明专利]用于复合材料圆柱壳行波振动测试的旋转振动试验台

说明书

本发明涉及复合材料结构振动测试技术领域，提供了一种用于复合材料圆柱壳行波振动测试的旋转振动试验台，包括远距离传动装置、圆柱壳夹持装置、弹射激励装置、激光圆周扫描装置和激光测振仪，激光圆周扫描装置与激光测振仪配合使用，通过改变激光光路，对圆柱壳击振后的振动信息进行采集，激光圆周扫描装置可以轴向进给，且可随着空心轴、带轮共同旋转，从而实现对圆柱壳不同点、不同截面的振动信息进行采集。本发明的装置成本低，寿命长，试验要求少，适合绝大多数复合材料圆柱壳行波振动测试的旋转振动情况，可进行多次测量，减少试验误差。

技术领域

本发明涉及复合材料结构振动测试技术领域，具体涉及一种能够用于复合材料圆柱壳行波振动测试的旋转振动试验台。

背景技术

复合材料圆柱壳相对于金属圆柱壳，具有质量轻、耐腐蚀、绝缘性等特点，目前正在被越来越多地应用于航空航天、船舶、海洋工程、石油化工、兵器制造以及核工业等重要领域。复合材料圆柱壳虽然有很大的强度和刚度，但振动问题也很突出，在绕其中心轴旋转过程中，如果同时受到外部激励的情况下，将产生行波振动。特别是薄壁圆柱壳，在受到较强的激励时，将产生大振幅运动，这会使其更容易发生破坏。所以对圆柱壳进行行波振动测试就显得尤为重要。

目前，人们对复合材料圆柱壳开展行波振动试验研究工作的并不多见,其主要原因是由于在旋转状态下的激振方法和测振手段难以解决。常规的电涡流和电磁激振,往往只适用于金属壳体的激励(由于复合材料壳体难以产生涡流或电磁感应效应)，且对大型转动金属壳激振则需要很大的电磁场或涡流效应,上述方法一般情况下只适用于尺寸较小的金属圆柱壳。另外，以往人们设计的旋转振动试验台，通常采用电涡流传感器、滑环引电式应变传感器或加速度传感器进行振动测量，上述方式对于圆柱壳受击振后的振动信息收集不够精确，测点一旦固定，在壳体旋转过程中并不能改变位置，导致行波振动试验结果不够全面，且由于传感器附加质量的影响，也在一定程度上影响行波振动测试的准确性。

激光测振是一种新兴的振动测试技术，可以通过全场扫描式激光测振仪快速、准确地获得近似平面结构的模态振型。但是对于复合材料圆柱壳结构，这种全场扫描式激光测振也无法满足测试要求。针对现有技术存在的不足，本发明提供一种用于复合材料圆柱壳行波振动测试的旋转振动试验台

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提供一种用于复合材料圆柱壳行波振动测试的旋转振动试验台。

具体技术方案如下：

用于复合材料圆柱壳行波振动测试的旋转振动试验台，包括远距离传动装置、圆柱壳夹持装置、弹射激励装置、激光圆周扫描装置和激光测振仪；所述激光圆周扫描装置与激光测振仪配合使用，通过改变激光光路，对圆柱壳击振后的振动信息进行采集，所述激光圆周扫描装置可以轴向进给，并且可随空心轴、带轮共同旋转，实现对圆柱壳不同点、不同截面的振动信息进行采集；

所述远距离传动装置包括双轴电动机，所述双轴电动机两端出轴分别通过轴与带轮一、带轮二连接；所述圆柱壳夹持装置安装在空心轴上，所述空心轴由轴承座固定，空心轴一端与带轮三连接，另一端与带轮四连接；所述带轮一与带轮四通过传送带一连接，带轮二与带轮三通过传送带二连接；所述弹射激励装置安装在圆柱壳夹持装置的一侧；所述激光测振仪固定在带轮四的外侧，其中心与所述空心轴中心对正；所述弹射激励装置安装在试验台台面上，位于圆柱壳的一侧。

所述双轴电动机两端出轴与轴通过联轴器连接，所述轴与带轮一、带轮二采用平键连接，空心轴与带轮三、带轮四采用平键连接。

所述弹射激励装置底部台面上设置燕尾槽，转动手柄，弹射激励装置可沿燕尾槽导轨轴向运动。

所述弹射激励装置可发射击振小锤，使其对高速旋转的圆柱壳击振，且击振力大小可调节和控制。

用于复合材料圆柱壳行波振动测试的旋转振动试验台使用方法如下：