技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及振動(dòng)試驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種帶靜力預(yù)載的振動(dòng)試驗(yàn)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

通常為了考核所設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)或產(chǎn)品的靜強(qiáng)度或動(dòng)強(qiáng)度，需進(jìn)行靜力試驗(yàn)或振動(dòng)試驗(yàn)。所有強(qiáng)度考核試驗(yàn)都應(yīng)盡可能真實(shí)復(fù)現(xiàn)試驗(yàn)件的工作狀態(tài)和環(huán)境，有相當(dāng)一部分試驗(yàn)件的正常工作環(huán)境或狀態(tài)是處于靜、動(dòng)載荷的復(fù)合環(huán)境，許多產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)或強(qiáng)度失效都與靜力預(yù)載與振動(dòng)的綜合作用有關(guān)。產(chǎn)品處在一定靜載的條件下，材料強(qiáng)度會(huì)發(fā)生改變，在此種情況下，同時(shí)再施加振動(dòng)載荷，結(jié)構(gòu)便更容易遭到破壞，導(dǎo)致產(chǎn)品失效；因此此類產(chǎn)品必須作帶靜力預(yù)載的振動(dòng)試驗(yàn)。

目前對(duì)于此類帶靜力預(yù)載的振動(dòng)試驗(yàn)，傳統(tǒng)試驗(yàn)方法是應(yīng)用一組各種角度橡皮繩實(shí)現(xiàn)靜力預(yù)載，并利用橡皮繩的彈性提供振動(dòng)所必須的柔性邊界。這種傳統(tǒng)試驗(yàn)方案存在明顯的不足：1、試驗(yàn)準(zhǔn)備時(shí)間較長(zhǎng)，橡皮繩的角度和長(zhǎng)度完全依賴現(xiàn)場(chǎng)操作人員的經(jīng)驗(yàn)，各橡皮繩之間存在耦合，實(shí)現(xiàn)所要求靜載條件非常困難，且精度無(wú)法保證；2、振動(dòng)試驗(yàn)正式開(kāi)始時(shí)，利用橡皮繩的彈性，提供柔性邊界，在低頻大位移段，會(huì)增加振動(dòng)臺(tái)的負(fù)載；3、長(zhǎng)時(shí)間試驗(yàn)后，橡皮繩存在蠕變，靜載邊界條件改變，與試驗(yàn)靜載要求偏差較大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有帶靜力預(yù)載的振動(dòng)試驗(yàn)系統(tǒng)無(wú)法實(shí)現(xiàn)靜載條件，且會(huì)增加振動(dòng)臺(tái)負(fù)擔(dān)的問(wèn)題，提供了一種可以準(zhǔn)確持久地提供試驗(yàn)任務(wù)書(shū)所要求的靜載條件，并對(duì)振動(dòng)臺(tái)的額外負(fù)載較小的靜力預(yù)載的振動(dòng)試驗(yàn)系統(tǒng)。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種帶靜力預(yù)載的振動(dòng)試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于：它包括支撐部件、靜力及振動(dòng)加載部件和靜力及振動(dòng)加載控制系統(tǒng)；靜力及振動(dòng)加載部件位于支撐部件內(nèi)部，與支撐部件固定連接；靜力及振動(dòng)加載控制系統(tǒng)固定連接在靜力及振動(dòng)加載部件上；支撐部件對(duì)試驗(yàn)件起支撐作用，靜力及振動(dòng)加載部件用于對(duì)試驗(yàn)件進(jìn)行靜力預(yù)載和振動(dòng)加載，靜力及振動(dòng)加載控制系統(tǒng)用于控制靜力及振動(dòng)加載部件。

如上所述的支撐部件包括龍門(mén)架、上安裝平臺(tái)、立柱、下安裝平臺(tái)、轉(zhuǎn)動(dòng)副和承力底座；龍門(mén)架整體為長(zhǎng)方體形，其下端面的兩端與立柱的上端面固定連接；立柱整體為長(zhǎng)方體形，共有兩個(gè)，其下端面與分別與承力底座的上端面固定連接；承力底座整體為長(zhǎng)方體形，共有四個(gè)，其中兩個(gè)承力底座與立柱固定連接，另外兩個(gè)承力底座位于前兩個(gè)承力底座的內(nèi)側(cè)，與靜力及振動(dòng)加載部件連接；上安裝平臺(tái)整體為長(zhǎng)方體形，其上端面固定連接在龍門(mén)架下端面的中心位置，試驗(yàn)件的上端面固定連接在上安裝平臺(tái)的下端面上；下安裝平臺(tái)整體為長(zhǎng)方體形，其上端面中心位置與試驗(yàn)件的下端面固定連接，其下端面的兩端對(duì)稱位置及中心位置分別固定連接轉(zhuǎn)動(dòng)副；轉(zhuǎn)動(dòng)副共有三個(gè)，其上端面固定連接在下安裝平臺(tái)的下端面上；龍門(mén)架、上安裝平臺(tái)、立柱、下安裝平臺(tái)、轉(zhuǎn)動(dòng)副和承力底座共同用于對(duì)試驗(yàn)件起支撐作用，下安裝平臺(tái)和轉(zhuǎn)動(dòng)副還共同用于傳遞靜力及振動(dòng)加載部件對(duì)試驗(yàn)件加載的靜力和振動(dòng)，承力底座還用于對(duì)靜力及振動(dòng)加載部件起支撐作用。

如上所述的龍門(mén)架、上安裝平臺(tái)、立柱、下安裝平臺(tái)、轉(zhuǎn)動(dòng)副和承力底座均采用鑄鐵材料制成。

如上所述的靜力及振動(dòng)加載部件包括載荷傳感器、振動(dòng)加載工裝、液壓缸、振動(dòng)臺(tái)、直線軸承和柔性器件；載荷傳感器共有兩個(gè)，其上端分別固定連接在沿下安裝平臺(tái)下端面兩端對(duì)稱布置的兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副的下端；振動(dòng)加載工裝整體為圓柱體形，其下端面與振動(dòng)臺(tái)的上端面同軸固定連接，其上端面與位于下安裝平臺(tái)下端面中心位置的轉(zhuǎn)動(dòng)副的下端固定連接；液壓缸共有兩個(gè)，其缸桿分別通過(guò)載荷傳感器與轉(zhuǎn)動(dòng)副相連接，液壓缸的底座處同軸固定連接柔性器件；液壓缸和柔性器件套裝在直線軸承內(nèi)部，柔性器件和直線軸承下端面分別與承力底座固定連接；載荷傳感器用于測(cè)量液壓缸加載的靜力載荷，振動(dòng)加載工裝用于傳遞振動(dòng)臺(tái)產(chǎn)生的振動(dòng)，液壓缸用于向試驗(yàn)件加載靜力，振動(dòng)臺(tái)用于向試驗(yàn)件加載振動(dòng)，直線軸承用于使液壓缸保持軸向的自由度，液壓缸、直線軸承和柔性器件共同為振動(dòng)試驗(yàn)提供柔性邊界。

如上所述的柔性器件采用彈簧或膠墊實(shí)現(xiàn)。