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1、大型构件试品振动控制方法研究 胡小弟， 朱伟繁， 查建街 ( 电子布第1 4 研究 所， 南京 2 1 0 0 1 3 ) 摘共: 大 型构件试品振动试脸的 撞创方法是试脸成致和确保试脸准确度的关 健。每 灰试脸由于构件形式结构参圣各不相两 很难以一种固定的拉创模式对待， 必烦在对 试品响应特性的 研究夯析的 基劝上比 校若干位创方法的 优劣， 以 确定有效可行的撞创 方法。 本丈 作者 钻合某 峨 工 租 试 脸的实 戏， 论 述研究 分 折的 方法， 供 读 者 应用时 参考。 关.勺: 嗬泣特性; 过试脸; 欠试脸; 多 点平均撞刹; 多点录大 位控创 ，申目分典号: V 2 1 6 .
2、 2 一文 翻称记砚: A : 汪 t i , l含 ,含H r . 、 _， . 勺印吠子协挤品对r卜 r . 梦 : : 栩种御级鑫 解脚鳞 雄 ， 晕 试 品 试 玲 墩 峨 帕 葬 要 内 每 。 由 予 试 品 体 积 大 ， 质 f 盆， 盆心高且多偏离等原因， 试脸难度很大， 特别是试脸控制困难。大型构件试品由于试 品的 体型特征， 使用的振动试验台 等情况差 别很大， 因此很难用某一种振动控制方法对 待。选取的振动试验控制方法既要确保试验 的正常进行， 又要确保试验的一定精度， 即 试 验的准确度。为此， 对每一项大型构件试品 都要在摸清试品构件响应的基础上确定有效 可行的试脸
3、控翻方法。 目 前我所实施一项试脸， 由于构件刚度 较弱， 更换夹其涉及设计、 加工周期和资金的 投 人。 因 此在现 有夹 具条 件下， 实 施试验， 使 试品 受到试脸条件徽励. 难度很大。我们的 做 法是在摸清构件的响 应特性的 荃础上， 通 过对试脸方法的分析论证， 选取适合该项试 品的 振动控制方法. 使试脸既舰利进行又确 保 了 试 脸准 确 雀; 霍 夫 29 构 件 试品 的 振动 试 囊 中F - J h f B 衷 怪 a 3 C Efi it d 11 3 十 盛 ， 角 途 雄 动 成 级 ig 翻 方 法 的 应 用 轰 * Tr 方 法， 以 期 可 健同 行 的
4、类 注 。 2 . 1试 品 总 成 的 情 娜 : 试 品 总 成 有 三 个 部 分 构 娜 声丫 早 试 脸 ， 摘 座 处 投 有 任 何 防 护， 为 防 止 有 容 物 姑 久 . 住绝住性们甘崔福 一1 ， 一 架( 或 称夹 具) ， 由 角银和上下钥板构成顶和 底板， 底面6 0 0 x 6 0 0 m m 、 架高8 0 0 . 的根架 结构; 其二是试品， 安装于夹具框架顶板的下 部; 其三是试品的负载， 由 试品 挂钩联接。 试品 总成如图1 所示， 质f分布和重心 如下: 厂二 二 , 试品 试品负载 图 卜 试 品 总 成 目_: 试 脸支 梁 再 丹约5 0 4
5、6 , 试品 质f约 5 0 k g , 试品负毅质f 2 3 0 k g . 试品墓成共 7 8 0 k g ， 试 品 总 成 皿 心 高 度 约，k = p 2 . 2 试验技术要求: 2 . 2 . 1 试脸方式: 正 弦扫报试验 a 为 试验最 大峰值加速度( 5 g ) 本 所能 承载7 8 0 吨以 上试品 的振动台 为 I D S 公司的V 9 9 4 1 S 一 M P A 9 6 系统。其电枢 质 f为1 3 0 k g , 8 8 动 夹、 淆 板、 静压轴 承的 总 和 质f 2 3 0 k g , 则W O 为3 6 0 k g ， 本项试验m t 为 7 8 0 k
6、 g , 所擂最大试脸推力为 5 耗. f . V 9 8 4 I S - M P A 9 6 系 统正弦 值推力为1 2 2 4 7 吨. f , 始 移视 足 本项 试脸的推力要求。 2 . 4 试脸总成中试品部位的响应特性: 为了正 确实施试验， 大退构件试品的 摄 动 试 攀 名 前 必 须 进 行 响 应 特 性 娜 试如 以 了 解 构件试品部位的峰谷点， 作为选排控翻方法 的 釜考依据， 响应的侧试按寻找谐握奋方法 由台面作为控创点， 构件试品部位作为响应 洲 试 点 ， 级 砖 翻 i s 处 恤 倒 侧 盛 动 台 实 施 全 扳 城 O t 豪 孩 拿 范 幽 亏 一 ，
7、刀 压 ) 扫 拭 试验。如图2 所示: 响应f 1 感器 门. 控a ) 传 髯 试 脸 轴向: Z 向 ， 丫阿 试 级 公 谈 ; 5= 为扭 匆 、 书价 3 3一5 2 Hs 5 2 -洲口殆 .2，J .2浅 22 龙 一 ，一 ， 时值、为润 2 .2 . 4 . . 拼 家 城 . 福 位 灵 喊 油 自 妇 月 位. 。 2 .于报 动 试 抽 系 旅 的 泊 择 丫 、 2 . 3 . 1承 班 : 井 京 大 嗽袱匆 ; A 1 2 . 3 .a 报力: F * ( 姗+ 侧) 跳 一 %笼 砚， 式中: m o 为 报 动台运动部分总 峨组 当水平 向 试脸时两 为电祖
8、、 犯动夹、 扮 板、 静压轴承的质f总和。 助为试品总成质t fN * 4和 扭 琢 卜 毓翔 产 g , 李 硕 it 龟 二 几 ” ( 、 !i 铆 t林，“ 李 食 熏 攀 3. 1 试脸方法的选择及分析 台面控侧: 按常规试脸方法， 振动控翻点位于台面 一2 0 一 时， 试品 部位的响应如图3 所示: 显然， 如图 按试班条件参t实施控制， 振 动考核的试品部位在一阶谐振孩率 1 2 2 1 i z , 谷点组率 1 5 0 1 1 2 左右， 将受明显的“ 过试验， 和“ 欠试验” 激励。 试脸由 试品部位控制时的试品 部件激励 和振动台驭动 谱如图5 所示: 3 . 3 试品
9、部位多点平均控侧 要满足试品受到试验条件参t徽励的第 二方法是试品部位的多点平均控制， 即在试 品部位安装二个以上的传感器， 其信号用于 平均控制的方法。 多点平均控翻方法在大型 构件的 试品中应用较为普边， 应用得当都能 收甄明显的效果。应用得当的 前提是选排控 侧点的位t时， 应该注定遨免各点响应的一 致和类同。 a , 一- 一一 0 . 1 2 7 / :; :. 图3 试品 部位响应圈 “ 过 试脸. * 值为+ 1 3 . 9 8 d B , “ 欠试脸， t值3t一 1 2 . 0 4 d B , 3 . 2 试品部位单点控制: 要 浦 属 试 晶 尹 林 稗 舟 价 的 徽 肠
10、 ， 第 一 种 办 法 可 将 传 感 拐 皿 于 试 辱 娜 价 ， 如 日 4 所 示 : a 2a 3 动极限 a ,a 2 .祖肉 玉 来 兵 摘 性 架 鲜 琪 歹 铃 虎珍 摘 璐 响 康 祖 双， 当 采 月 娜场 娜 像 洲 鹿 推 创时，林最 部 位虽可 舜月准确伪愉 称 户砰介趁的徽肠， 但 报 动合在谷点翻卒( 1 I M ) 时 拍璐母要 大于即 借以 上的 推力， 大太超出 工组动台 拍 办范目的很住， 因此试粗无法实挂. a l 二 5 E a 2 二 奄 s s = o wj _ 目 ，试 品 部 位 草 点 翻栩动 A t 姻 为 试 摇 你 位 经 伯 痴
11、绝 度 、 为 报 幼 合 妇 Mlv. 、 由 乎 徽 俄 品 时 英 典 硬 c 胜 艾 菊息 体 上 附 皮 较 翻 洞时 试 减 琢 穿 休 峨 级 水 ! A *f 4 E 其 袄 娜，胜 承 平 翻翻幽时 ; 试 品 橄 4 吞 奴 响 应 峰 答 点 魏 率 均 柑 内1 目 此 渗 点 举 均 心的 物 号 仍 冰自 户生 峰 落 橄拍宣抢泪洲随院潜翻 的 晌应 今 暇， 仍会称留激翔军使姗场. ，的 峰 谷点晌 皮， 只 是蜂谷点 招位呀为 女化i 其平 均 梢号与协品 郁位革点挂翻.母无大盛异r 皿 此导 获 艘抽与试品娜位攀点拉日 封相同， 虽 试品 郁位可 受谁确幼试脸
12、级件ft胜.， 一2 1 一 但在平均信号的谷点级率， 振动台驭动仍要 超出 振动台 最大振动极限而导致无法实施。 如图6 所示: 显然在谷点续率1 5 0 H s 上， 多点最大值 仍处于谷点。 要达到条件试脸， 必然便振动 驭动值增大， 由于谷探比近0 . 2 5 ， 因此驭动 大大超出振动台.大推力， 试脸无法实施。 动极限助 r 图6 试品 部位多点平均控创示意 内为试品 部位1 响 应加速度 a2为 试品 娜 位2 咏 应 加 速 崖 、 为 撼 肠 栩蒸漓平 峋 晌 应 加 邃 度 “ 为 择 动 和 麟 醉 柳 燕 率 ， 、 3 .4试 品 附峨州钵位 拉 侧 L: 豆 峨 具
13、 娜 只 汤 f IM 雄 条 并 舞 粼场的 第 早 种 方 铸 斗 炜 助随oi 御侧雌 娜 ， 砰 移 昌 部 位 家 装 朵 个以 冉 1 绮姆， 燕 份牙 旅 燕 大 住 柱 月 Im 由 睡. 扁 级大 偏 独 创 确 效的 关 挂 同 禅汤攀. 绍冬位侧点晌 应翻一戮脚脚风， 砚海喃皮相风 的有 浦娜如于穆点璐的级大截 也仍为谷点 肠此失渝了 容点级大住抽创妇抢 呆 牢试吸往试舀郁位上的沙点趁大住如心 由 于斌 舀娜位各提叨 应孩址) 因此 男触 龙月 召 点级大位往翻的应 有艘 梁。如.7 脚乐: 一盆 3 . 5 留，试 品 部 Fa ir , 点 最 大 值 往 初 示 意
14、 .l 1 为 砍 翻 那 位1 晌 应 加 滋 连 匆为 试品部位2 晌应加邃度 为 姑板亡点 狱幼应 加 扯 度 勺为 振 动 台 班 动 加 滚 宾 台 面 今 子 萝 A 平 均 睦翻 试 脸 多 点 平 和 和 多 点 举碑 攀 御 均 不 安 效， 无法实旅 ， 丰笋 是试品 部 位 响 应 特 性 接 $ e 为 了 实 坛 减 毅 提 青 多 点 平 均或级大值控翻的效果， 必须要有不同晌应 特性的控创点今与多点平均或多点级大值控 创 。 很 . 该 玩 伙 盛4 0 6 4特 定 情 况 ， 这 个 理 钧 点 取 台 方 班 住e 0 台 自肠多 点 平 均 控 自泪合 侧
15、 呀禅 位 替妥 扭 个以 上 瀚 住 当试 解的方法 合 时 映 公 点 协芍 润 沮哪 位乡 点 举均往 创， 己 娜位峰扭与亩口平 均后雌 健.度阵任， 试 品 郁位谷点与合 栩甲均后替点裸炭上胜叮 要 求振动台的 软动 值减 小， 可以 实 旅试脸， 其 试 验特性见图8 所示: 受橄 助除试品晌 皮峰值顶率附近呈欠试脸外 其 余 均按条 件 试 班 徽肠试品， 见目9 所示: 城刀 :卜卜甘 乡手 一- 一- 一 了卞 、一 态 汀川 :日千 袱.训“寸 似 砂气 ，洲 ， r ;1 叫洁 浏班 一、 ，火，“ “ ，耳 韶 一;、 J夕止月 ，口仃卜、 夕 ;户 习冬 译r J.公一 气咨， Jj辫户浅夫少 。叭 ，一 只;、 ，一凡.2，、 灿二 之 了“ 川沁尸 L L r - 一 ， ， 比I 卜兄 加乡、 . 愁 五 图 容 “ 勺材 扣 乌 州 魔 梦晒阳触韧 东 t 时 为 峨 抽 粉 岭 傀肴 的 胜 幼 理 登 : “ 亩 芳 香 由 瀚 如 祖 脚 夏井 附韦 林 咬凳 错 移 穗 袭 好 冷整 盯 刻 多扫 _一 下 俊归 台 招动加 邃度 呼琴诱 ; 户 ， 介 契 丈
