[实用新型]一种桁架支撑圆薄膜结构的振动检测装置

说明书

本实用新型公开了一种桁架支撑圆薄膜结构的振动检测装置，包括薄膜本体及激励检测部分；所述薄膜本体包括圆盘式薄膜、支撑板及伸缩桁架，所述激励检测部分包括两个高速相机、激光器、激振器、计算机、信号发生器及功率放大器。本实用新型的振动检测装置由双目视觉系统组成，能够对测量本体进行非接触式测量，不会给系统带来附载效应，使得系统的鲁棒性强，得到圆盘式薄膜结构较为精确的振动信息。

技术领域

本实用新型涉及柔性结构振动测量领域，具体涉及一种桁架支撑圆薄膜结构的振动检测装置。

背景技术

二十一世纪以来，航天器所承担的任务的复杂性不断增加，人们对其结构的要求越来越高，一方面要求提高承载能力，一方面要求降低结构的总质量，因此，航天器朝着低刚度、柔性化、大型化的趋势发展，大柔性成为现代航天器的一大特点。柔性结构广泛存在于航天器中，如卫星或太空工作站的太阳能帆板结构、航天机翼、空间站柔性机械臂、大型抛物面天线等，从其结构特征，带柔性结构的航天器可分为三类：中心刚体带各类大型柔性附件类航天器、中心刚体带大型复合柔性结构附件类航天器、全柔性结构类航天器。这些柔性结构的空间尺度比较大，可达几十米甚至上百米，采用密度小、低刚度的材料制作，具有大挠度、非线性、小阻尼、模态频率低且密集等物理特性。

非接触式测量对比传统的传感器接触式测量有很多优点。非接触式测量不会影响被测对象的动态性能，不会因为对被测物体附加质量而影响它的正常工作，对被测对象无损而且抗干扰能力强。但是，非接触式测量的精度普遍比接触式测量要低。非接触式测量是一种简单而有效的测振方法，常见的有激光测振仪、激光传感器、双目视觉系统等方法，其中，由两个高速相机组成的双目视觉系统测振方法随着图像处理和分析技术的发展成熟，越来越成为一种简单便捷的具有很高使用价值的测振方法。

实用新型内容

为了克服现有技术存在的缺点与不足，本实用新型提供一种桁架支撑圆薄膜结构的振动检测装置。

本实用新型由高速相机组成的双目视觉系统对薄膜表面被测区域的标志点进行高频拍摄，获取图像序列，配合相应图像处理、分析，获得薄膜展开结构的振动信息。

本实用新型采用如下技术方案：

一种桁架支撑圆薄膜结构的振动检测装置，包括薄膜本体及激励检测部分；

所述薄膜本体包括圆盘式薄膜、支撑板及伸缩桁架，所述圆盘式薄膜固定在支撑板，伸缩桁架用于支撑支撑板，所述圆盘式薄膜包括展开状态和收紧状态，驱动支撑板实现圆盘式薄膜由收紧状态到展开状态；

所述激励检测部分包括两个高速相机、激光器、激振器、计算机、信号发生器及功率放大器；

所述两个高速相机安装在相机支架上，使得展开状态的圆盘式薄膜位于两个高速相机的视场范围内，且高速相机的光轴线与圆盘式薄膜的面垂直；

激光器位于展开状态的圆盘式薄膜的中心正上方，投射激光点；

所述信号发生器发出振动信号，经功率放大器放大后驱动激振器，进一步激励展开状态下的圆盘式薄膜的振动；

两个高速相机拍摄包含激光点的图像输入计算机。

所述激光点具体是对称的“满天星”式的圆周阵列激光点。

还包括导轨垫板、导轨、云台和滑座，所述高速相机通过云台固定在滑座上，滑座通过导轨垫板固定在导轨上，所述导轨固定在相机支架上。

所述激振器具体有四个，分别固定在实验台的对角线上，激振器的顶杆与支撑板连接。

所述圆盘式薄膜为没有曲面的平面图形。

所述支撑板具体为十二块。

所述圆盘式薄膜为塑料薄膜。

本实用新型的有益效果：