[发明专利]一种金属材料性能参数测量装置及方法

权利要求书

1.一种金属材料性能参数测量装置，其特征在于，包括：试验台架、位移传感器、非接触激振器、扫频信号发生器和处理器；所述试验台架上设置试件、所述位移传感器和所述非接触激振器；所述位移传感器与所述处理器电连接；所述非接触激振器通过所述扫频信号发生器与所述处理器电连接；所述处理器用于控制所述扫频信号发生器的扫频电压；所述扫频信号发生器用于控制所述非接触激振器发出扫频信号，以对所述试件进行激振；所述位移传感器用于检测所述试件的位移变化信号，并将所述位移变化信号发送至所述处理器；所述处理器还用于根据所述位移变化信号，得到所述试件的幅频曲线，从而确定所述试件的阻尼比。

2.根据权利要求1所述的一种金属材料性能参数测量装置，其特征在于，所述试验台架包括底座、支撑轴和横梁；所述底座上固定所述支撑轴，所述支撑轴的顶端固定所述横梁；所述试件固定在所述横梁上；所述位移传感器和所述非接触激振器均固定在所述支撑轴上。

3.根据权利要求2所述的一种金属材料性能参数测量装置，其特征在于，还包括夹具；所述夹具固定在所述横梁的一侧；所述夹具用于固定所述试件。

4.根据权利要求2所述的一种金属材料性能参数测量装置，其特征在于，所述位移传感器和所述非接触激振器均通过磁体固定在所述支撑轴上。

5.根据权利要求1所述的一种金属材料性能参数测量装置，其特征在于，所述非接触激振器与所述试件的底端对应且与所述试件在竖直方向平行；所述位移传感器与所述试件的中部对应且与所述试件在竖直方向平行。

6.根据权利要求5所述的一种金属材料性能参数测量装置，其特征在于，所述非接触激振器与所述试件的距离为15mm；所述位移传感器与所述试件的距离为5mm。

7.根据权利要求1所述的一种金属材料性能参数测量装置，其特征在于，所述处理器内置有DHDAS信号测试分析系统软件。

8.一种金属材料性能参数测量方法，其特征在于，所述金属材料性能参数测量方法用于如权利要求1-7中任意一项所述的金属材料性能参数测量装置，所述金属材料性能参数测量方法，包括：

控制非接触激振器发出扫频信号，以对试件进行激振；

获取位移传感器采集的所述试件的位移变化信号，并由所述位移变化信确定所述试件的位移-时间曲线；

由所述位移-时间曲线确定所述试件的幅频曲线、所述幅频曲线对应的频率值和所述幅频曲线对应的幅值；

由所述幅频曲线、所述频率值和所述幅值确定所述试件的阻尼比。

9.根据权利要求8所述的一种金属材料性能参数测量方法，其特征在于，所述由所述幅频曲线、所述频率值和所述幅值确定所述试件的阻尼比，具体包括：

对所述幅频曲线中处于峰值处的曲线进行放大，得到所述幅频曲线中的最大幅值，并将所述最大幅值对应的频率值确定为所述试样的固有频率；

将所述最大幅值的0.707倍确定为目标幅值；

在所述幅频曲线中过所述目标幅值绘制一条水平直线，将所述直线与所述幅频曲线的交点对应的频率值确定为第一频率和第二频率；

由所述第一频率、所述第二频率和所述固有频率计算所述试件的阻尼比。

10.根据权利要求8所述的一种金属材料性能参数测量方法，其特征在于，在所述控制非接触激振器发出扫频信号，以对试件进行激振之前，还包括：

设定处理器的采样频率、幅频曲线谱线数、非接触激振器的扫频范围、非接触激振器的扫速和扫频信号发生器的扫频电压。