試驗(yàn)?zāi)B(tài)測(cè)試技術(shù)ppt課件-文庫(kù)吧資料
2025-05-09 08:59本頁(yè)面
【正文】 傳感器時(shí) ， 要注意傳感器的可測(cè)頻帶是否復(fù)蓋我們所關(guān)心的被測(cè)對(duì)象的頻帶 。 加速度傳感器的 靈敏度大小 。 加速度傳感器本身的 質(zhì)量對(duì)測(cè)量結(jié)構(gòu)的影響 。 zm??z? x?x? 加速度傳感器的選擇 加速度傳感器的選擇主要要考慮以下三個(gè)問(wèn)題 加速度傳感器的 頻帶寬度 。由于殼體與慣性質(zhì)量是一起運(yùn)動(dòng)的 ， 故 與 是相同的 。 其結(jié)構(gòu)如圖所示 。 加速度傳感器 在壓電加速度傳感器中 ， 信號(hào)的轉(zhuǎn)換是間接的 。 設(shè)計(jì)力傳感器的 一個(gè)重要特性在于晶體與外殼的相對(duì)剛度值（軸向），因?yàn)槲覀兿Ｍ鶞y(cè)的力直接、全部傳到晶體上，故力傳感器兩端面的厚度是不一樣的，較薄的一面應(yīng)該連接到被測(cè)構(gòu)件上。 并引出導(dǎo)線 。 q 晶體 殼體 F F 將被測(cè)的力直接作用在壓電晶體的端面上 ， 因此就產(chǎn)生一個(gè)與力 F成正比的的電荷 q。 故通過(guò)適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì) ， 可以將晶體元件放到一個(gè)裝臵中去 ， 在這裝臵中產(chǎn)生一個(gè)與被測(cè)物理量（ 也就是力和加速度 ） 成正比電荷量 。 壓電式傳感器的基本工作原理是用壓電材料 （ 天然的或人工的晶體 ， 等等 ） 做成的壓電元件 。 因此我們將討論限制在這些壓電型傳感器上 。這種轉(zhuǎn)換大多由二次儀表來(lái)完成，如電阻應(yīng)變片是將應(yīng)變這物理量轉(zhuǎn)換為電阻量，再由應(yīng)變儀將電阻轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)；壓電傳感器是將被測(cè)的力、加速度等物理量轉(zhuǎn)換為電荷信號(hào)，再由電荷放大器將電荷信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)。 傳感器和放大器 現(xiàn)代 傳感器的功能 可以定義為：將我們要測(cè)量的 物理量轉(zhuǎn)換成電量（電壓、電阻、電荷、電流等） 。 這主要是靠錘帽的來(lái)控制 ， 錘帽一般有 鋼制的 、 鋁制的 、 塑料 制作的以及橡皮制作的四種 。 從圖中可以看出 ， 當(dāng)錘帽撞擊被測(cè)試件時(shí) ， 結(jié)構(gòu)將承受一個(gè)相當(dāng)于半正弦波的力脈沖 ， 而它的頻譜圖在低頻基本上是平坦的 ， 之后就下降 ， 再后就不 定值 變化了 。 力傳感器 錘頭 錘帽 手錘的結(jié)構(gòu)如圖所示 ， 它由 錘頭 、錘帽 、 錘把以及力傳感器 組成 。 理論上講如果給一個(gè)脈沖激勵(lì)該脈沖激勵(lì)所含的頻率成分有無(wú)窮多個(gè) 。 t Tc F(t) 0 1ms f H(f) 0 1000Hz fc f H(f) t 0 0 1 )(t? 手錘沖擊器激勵(lì) 另一種最常用的激勵(lì)方法是手錘沖擊法 。 而 電磁激振器的頻率范圍 是 30~50KHz。 電液激振器的另一優(yōu)點(diǎn)是 可以產(chǎn)生較大的振幅這是電磁激振器所達(dá)不到的 。 當(dāng)被試驗(yàn)的結(jié)構(gòu)在工作承受振動(dòng)時(shí) ， 又承受較大的靜載荷 。 （ 在工程中又稱為伺服器 ） 在這種裝臵中 ， 利用液壓原理進(jìn)行功率放大以產(chǎn)生很大的激振力 。 這在通過(guò)共振點(diǎn) ， 需要改變激勵(lì)電平時(shí)特別實(shí)用 。 電磁式振動(dòng)臺(tái)是最流行的一種激勵(lì)裝臵 ， 在這種激勵(lì)裝臵中 ， 輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換成交變磁場(chǎng) ， 在磁場(chǎng)中放臵一個(gè)線圈 ， 該線圈與裝臵的驅(qū)動(dòng)部分連接 ， 驅(qū)動(dòng)部分與結(jié)構(gòu)相連 。 力的大小與慣性力有關(guān)，只有調(diào)節(jié)慣性力才能改變激勵(lì)力的幅值，故在振動(dòng)過(guò)程中是無(wú)法調(diào)整的。在使用中 靈活性較小，調(diào)節(jié)不方便 。 下面我們就幾種常見的激勵(lì)裝臵的特點(diǎn)和優(yōu)缺點(diǎn) 簡(jiǎn)單介紹一下。 這些激勵(lì)信號(hào)都要通過(guò)一個(gè)激勵(lì)裝臵來(lái)實(shí)現(xiàn)。 根據(jù)測(cè)試的不同需要采用不同激勵(lì)信號(hào) 。 結(jié)構(gòu)的激勵(lì) 做試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析必須使構(gòu)件動(dòng)起來(lái) ， 故做試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析必須要有激勵(lì)裝臵 。 再例如 ， 我們考慮渦輪葉片的動(dòng)態(tài)特性時(shí) ， 就我們感興趣的是 葉片相對(duì)軸的振動(dòng)模態(tài) ， 故完全可以用固定支承 。 例如 ， 很大的試件 ， 像發(fā)電機(jī)或土木結(jié)構(gòu)就不能在自由支承條件下試驗(yàn) 。 但在做試驗(yàn)時(shí)很困難因?yàn)槲覀兒茈y提供一個(gè)基礎(chǔ)或地基固定試驗(yàn)構(gòu)件 ， 使其完全與地面固定 。 另一種支承為稱為 地面支承 （ 固定支承 ） ， 即設(shè)想將結(jié)構(gòu)上的某些點(diǎn)與地面固定連接 。 這時(shí)剛體模態(tài)的固有頻率不再為零 ， 但相對(duì)那些彎曲模態(tài)
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