[发明专利]一种金属材料性能参数测量装置及方法

说明书

本发明公开了一种金属材料性能参数测量装置及方法。该金属材料性能参数测量装置中的试验台架上设置试件、位移传感器和非接触激振器；位移传感器与处理器电连接；非接触激振器通过扫频信号发生器与处理器电连接；处理器用于控制扫频信号发生器的扫频电压；扫频信号发生器用于控制非接触激振器发出扫频信号，以对试件进行激振；位移传感器用于检测试件的位移变化信号，并将位移变化信号发送至处理器；处理器还用于根据位移变化信号，得到试件的幅频曲线，从而确定试件的阻尼比。本发明能提高阻尼比测量的准确性。

技术领域

本发明涉及材料性能测量领域，特别是涉及一种金属材料性能参数测量装置及方法。

背景技术

目前，通常利用半功率带宽法测量阻尼比。其中，采用锤击法得到其幅频曲线，之后得到半功率点对应的两个频率及共振频率点，最后基于半功率点对应的两个频率及共振频率点得到其阻尼比。现有用半功率带宽法测量阻尼比的方法由于用小锤敲击，每次敲击的条件无法保持一致，所得到的数据不稳定，故得到的阻尼比并不准确。

发明内容

基于此，有必要提供一种金属材料性能参数测量装置及方法，以提高阻尼比测量的准确性。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种金属材料性能参数测量装置，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。

可选的，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。

可选的，所述金属材料性能参数测量装置还包括夹具；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。

可选的，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。

可选的，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。

可选的，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。

可选的，所述处理器内置有DHDAS信号测试分析系统软件。

本发明还提供了一种金属材料性能参数测量方法，所述金属材料性能参数测量方法用于上述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。

可选的，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；