新型试验结构对散体减振技术影响研究

    阻尼减振技术是国内外振动与噪声控制研究领域的热点之一,散体冲击阻尼减振技术又是其中应用较广泛的一种。近年来,随着计算机和测试技术不断完善,以及在研究中投入大量的人力物力,使得此项技术得到了长足的发展[1]。

    然而,随着散体冲击阻尼减振技术应用的日趋广泛,理论上的不足也日益凸显,至今也未能建立起一套完整的数学模型,因此试验手段已经成为推动其发展的主要力量[2]。本文主要是用试验手段来探索散体阻尼冲击减振技术机理。试验中设计了一套对称双悬臂梁结构,通过对比试验的方法全面研究了散体减振器散体质量、冲程、粒度对减振效果的影响,对试验结构的动态标定证明了此结构的合理性,为散体减振技术的研究提供了新的思路。

    1 对称双悬臂梁试验结构的组成及标定

    1.1 对称双悬臂梁试验结构的组成

    试验用对称双悬臂梁结构如图1所示。将一根普通钢板一端固定在支架上,另外一端悬伸作为悬臂梁主振系统,悬伸端装有散粒体冲击减振器;支架另一边采用相同的悬臂梁结构,在悬伸端加装对照组。通过激振器对两边进行激励,测试端部响应。

    1.2 对称双悬臂梁试验结构的标定

    为了验证此系统设计的合理性,将对其进行动态标定,即在明确输入-输出关系的前提下,利用加速度传感器测出g值,然后与电阻应变片测出的电压值进行对比,绘出标定曲线图,从中找到2个幅值之间的关系[3]。标定系统装置组成如图2所示。

    本文试验中用到的主要简谐激励频率为32Hz,因此试验系统标定也主要针对此频率,标定结果如图3所示。

    从图3曲线图可以看出,悬臂梁悬伸端的加速度幅值与电阻应变片的电压幅值成正比关系,这就说明了所设计的试验装置是线性的,也证明了此试验结构设计的合理性。

    2 散体减振器散体参数对减振效果的影响

    2.1 试验原理

    为验证散体冲击减振器减振效果,我们将分组进行试验,主要是对散粒体质量、粒度大小以及散体盒冲程等情况分别进行试验。在研究散粒体质量对减振效果的影响时,保持冲程、粒度及材质不变。在研究冲程对减振效果的影响时保持其他几个参数不变。测试系统如图4所示,振动信号发生装置由超低频信号发生器、功率放大器、激振器构成。

    2.2 散体冲击减振测试试验系统的构成

    冲击减振探索试验采用基于虚拟仪器平台开发的双悬臂梁对称振动测试系统,试验测试系统构成如图5所示。为了降低传感器质量对悬臂梁固有振动特性的影响,试验中采用应变测量方法(应变传感器质量<1g)。信号由应变传感器)电桥盒)应变仪)BNC连接盒)计算机虚拟仪器分析系统,完成信号分析。