[发明专利]一种超薄超轻结构的振动特性测试装置及方法

说明书

本申请涉及振动特性测试领域，特别涉及一种超薄超轻结构的振动特性测试装置及方法。该超薄超轻结构的振动特性测试装置，包括试验夹具(1)、试验件(2)、激光测振仪(3)、以及激振设备。试验件(2)的一端安装在试验夹具(1)上，激光测振仪(3)设置在试验件(2)的相应位置，用于测量试验件(2)的振动响应数据，激振设备用于为试验件(2)加载激励，激振设备采用压缩空气作为激励源。本申请提供的超薄超轻结构的振动特性测试装置，通过非接触式的激光测振仪来测量试验件的振动响应，并采用压缩空气作为激励源，避免了现有技术中的测量仪器和激励装置对试验件带来的附加影响，使实验结果更加准确，该装置结构简单，适用性强。

技术领域

本申请属于振动特性测试领域，特别涉及一种超薄超轻结构的振动特性测试装置及方法。

背景技术

各类机械及结构在设计和使用过程中，都要进行相关系统的振动特性测试，如汽车和飞行器的模态特性测试，旋转机械在运行过程中的振动特性测试，桥梁建筑使用过程中的振动特性测试等。了解和掌握结构的振动特性，对于结构的设计和使用具有十分重要的意义，而这些结构的形式、大小、重量又千差万别，针对不同的结构特点，为了得到准确的试验数据，都需要最合适的测试方法。

目前的振动测试方法，主要是在试验件上安装加速度传感器，使用激振器或力锤进行激振，引起试验件的振动，测量出输入激励的大小和试验件振动响应产生的加速度大小，从而计算出试验件的频率，振型，阻尼等相关振动特性参数，这种方法的测试技术已经十分成熟，但是激振器、力锤和加速度传感器对试验件产生的附加质量与附加刚度，会对测试结果带来一定影响，对于汽车梁架、大桥、飞机机翼等重量大，刚度大的结构，这种影响很小，几乎可以忽略不计，所以测试结果十分准确，但是对于卫星电池帆板，微型无人机机翼，计算机芯片等超薄或者超轻柔结构，质量和刚度都非常小，这种影响就会变得非常巨大，如果不加以考虑，会对测试结果带来颠覆性的影响，同时，对于超薄或者超轻结构，激振器和力锤在施加激励和测量激励方面也存在一定的困难。

因此，希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。

发明内容

本申请的目的是提供一种超薄超轻结构的振动特性测试装置及方法，以解决现有技术存在的至少一个问题。

本申请的技术方案是：

一种超薄超轻结构的振动特性测试装置，包括：

试验夹具；

试验件，所述试验件安装在所述试验夹具上；

激光测振仪，所述激光测振仪用于测量所述试验件的振动响应数据；

激振设备，所述激振设备用于为所述试验件加载激励。

可选地，还包括计算机数据采集系统，所述计算机数据采集系统与所述激光测振仪连接。

可选地，所述激振设备包括气流喷嘴、控制阀以及空压机，所述气流喷嘴的入口端通过气管与所述空压机连接，所述气流喷嘴的出口端用于从所述试验件上预定位置处为所述试验件加载激励，所述控制阀设置在所述气管上。

可选地，所述控制阀为电磁伺服控制阀。

可选地，还包括计算机控制系统，所述计算机控制系统用于控制所述电磁伺服控制阀。

可选地，还包括力传感器，所述力传感器安装在所述试验件上，所述力传感器与所述计算机数据采集系统连接。

可选地，还包括计算机数据分析系统，所述计算机数据分析系统用于根据所述计算机数据采集系统采集的数据计算所述试验件的振动特性参数。

一种超薄超轻结构的振动特性测试方法，基于如上所述的超薄超轻结构的振动特性测试装置，包括：

步骤一：将试验件安装到试验夹具上，在试验件上设置激励点；