一种用于平板结构的可变边界高温模态试验装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种用于平板结构的可变边界高温模态试验装置，包括从下到上顺序设置平板结构试验件、第一加热组件以及激振器，所述激振器通过贯穿第一加热组件的激振杆与平板结构试验件相连接，所述平板结构试验件又与若干个伸出第一加热组件的引伸杆相连接，所述引伸杆上设置有加速度传感器，所述平板结构试验件的上方设置有至少一根约束梁，所述平板结构试验件的下方设置有至少一根支撑梁。本实用新型专利技术结构设计简单、合理，为平板结构试验件在高温与振动复合条件下的安全设计提供了可行的试验手段，具有重要的国防和民用价值。

A High Temperature Modal Test Device with Variable Boundaries for Plate Structures

The utility model relates to a high temperature modal test device with variable boundary for a flat plate structure, which comprises a flat plate structure test piece, a first heating component and a vibration exciter arranged sequentially from bottom to top. The vibration exciter is connected with the flat plate structure test piece through an exciting rod running through the first heating component, and the flat plate structure test piece is also connected with several extension rods extending the first heating component. An acceleration sensor is arranged on the extension rod, at least one restraint beam is arranged above the flat plate structure test piece, and at least one support beam is arranged below the flat plate structure test piece. The structure design of the utility model is simple and reasonable, which provides a feasible test means for the safety design of flat plate structure test pieces under the conditions of high temperature and vibration, and has important national defense and civil value.

【技术实现步骤摘要】
一种用于平板结构的可变边界高温模态试验装置
本技术涉及一种用于平板结构的可变边界高温模态试验装置。
技术介绍
平板结构在实际工程中被广泛应用，如高速飞行器的翼舵（单边固支）、核潜艇堆芯舱的设备基座（双边固支、三边固支、四边固支）。飞行器高速飞行时，由气动加热引起的“热障”问题，翼舵的温度将达到800℃左右；核潜艇堆芯舱为高温高辐照环境，要求设备基座耐高温不低于260℃。为能满足高温使用条件，复合材料或夹芯结构已被用于平板结构,例如复合板、夹芯板。相对于单一材料制成的平板结构，例如纯钢板、铝板的力学特性，由复合材料制成的复合板或由多板叠加制成的夹芯板能具备更优的性能，因此在国防和民用领域均有广泛应用，例如，用复合材料制成的翼舵，用夹芯板制成的设备基座。单一材料制成的平板状结构的成分单一且连续力学特性已被广泛研究，然而复合材板和夹芯板则由多种成分构成其力学特性需要针对具体的成分比例和结构进行具体分析。
技术实现思路
鉴于现有技术的不足，本技术所要解决的技术问题是提供一种用于平板结构的可变边界高温模态试验装置，不仅结构设计合理，而且高效便捷。为了解决上述技术问题，本技术的技术方案是：一种用于平板结构的可变边界高温模态试验装置，包括从下到上顺序设置平板结构试验件、第一加热组件以及激振器，所述激振器通过贯穿第一加热组件的激振杆与平板结构试验件相连接，所述平板结构试验件又与若干个伸出第一加热组件的引伸杆相连接，所述引伸杆上设置有加速度传感器，所述平板结构试验件的上方设置有至少一根约束梁，所述平板结构试验件的下方设置有至少一根支撑梁。进一步的，所述支撑梁置于支撑圈梁上，螺栓依次穿过所述约束梁、平板结构试验件、约束梁与支撑圈梁相连接。进一步的，所述约束梁与支撑梁一一对应设置，所述约束梁与支撑梁均设置在平板结构试验件的边界处。进一步的，所述支撑圈梁置于L型底座上，所述支撑圈梁经螺栓与L型底座相连接，所述L型底座置于支撑平台上，所述L型底座经螺栓与支撑平台相连接。进一步的，所述第一加热组包含从上到下顺序设置的第一隔热板、第一安装板、第一反射板以及第一石英灯阵列，所述第一石英灯阵列经螺栓与第一安装板相连接。进一步的，所述平板结构试验件的下方设置有第二加热组件，所述第二加热组包含从下到上顺序设置的第二隔热板、第二安装板、第二反射板以及第二石英灯阵列，所述第二石英灯阵列经螺栓与第二安装板相连接。与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：本技术结构设计简单、合理，通过调整支撑梁与约束梁的数量可实现平板结构试验件的单边固支安装、两边固支安装、三边固支安装以及四边固支安装，可满足平板结构试验件在不同边界约束条件下的热模态测试的需求，为平板结构试验件在高温与振动复合条件下的安全设计提供了可行的试验手段，具有重要的国防和民用价值。下面结合附图和具体实施方式对本技术做进一步详细的说明。附图说明图1为本技术实施例的整体构造示意图。图2为本技术实施例的部分构造示意图。图3为本技术实施例L型底座的构造示意图。图4为本技术实施例平板结构试验件的构造示意图。图5为本技术实施例平板结构试验件的分解构造示意图。图6为本技术实施例单边固支边界条件的构造示意图。图7为本技术实施例单边固支边界条件的分解构造示意图。图8为本技术实施例双边固支第一种情况边界条件的构造示意图。图9为本技术实施例双边固支第二种情况边界条件的构造示意图。图10为本技术实施例三边固支边界条件的构造示意图。图11为本技术实施例四边固支边界条件的构造示意图。图12为本技术实施例第一加热组件的构造示意图。图13为本技术实施例支撑圈梁的俯视图。图中：1-平板结构试验件，101-上板，102-芯板，103-下板，2-第一加热组件，201-第一隔热板，202-第一安装板，203-第一反射板，204-第一石英灯阵列，3-激振器，4-激振杆，5-引伸杆，6-加速度传感器，7-约束梁，8-支撑梁，9-支撑圈梁，10-L型底座，11-支撑平台，12-第二加热组件，13-弹性绳，14-动态力传感器，15-温度传感器，16-计算机，17-动态信号采集与分析系统，18-功率放大器，19-温度控制器。具体实施方式为让本技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图，作详细说明如下。如图1~13所示，一种用于平板结构的可变边界高温模态试验装置，包括从下到上顺序设置平板结构试验件1、第一加热组件2以及激振器3，所述激振器3通过贯穿第一加热组件2的激振杆4与平板结构试验件1相连接，所述平板结构试验件1又与若干个伸出第一加热组件2的引伸杆5相连接，所述引伸杆5上设置有加速度传感器6，所述平板结构试验件1的上方设置有至少一根约束梁7，所述平板结构试验件1的下方设置有至少一根支撑梁8。在本技术实施例中，所述平板结构试验件1可以为夹芯板也可以为复合板，所述夹芯板包含从上到下顺序叠设的上板101、芯板102以及下板103，所述上板101、芯板102以及下板103经螺栓连接在一起或者由粘胶粘结在一起；所述上板101与下板103均由钢材制成。在本技术实施例中，所述支撑梁8置于支撑圈梁9上，螺栓依次穿过所述约束梁7、平板结构试验件1、约束梁7与支撑圈梁9相连接。在本技术实施例中，所述约束梁7与支撑梁8一一对应设置，所述约束梁7与支撑梁8均设置在平板结构试验件1的边界处；所述支撑梁8与约束梁7的结构、尺寸均一致，每根支撑梁8与每根约束梁7均加工有安装孔，且光孔的中心距与支撑圈梁9的螺纹孔的中心距相一致，通过约束梁7与支撑梁8来共同调整平板结构试验件1的边界条件；所述平板结构试验件1有两种安装方法：第一种，在平板结构试验件1需要约束的边沿加工安装孔，且安装孔尺寸及中心距与约束梁7相一致，然后将螺栓依次穿过约束梁7的对应安装孔、平板结构试验件1的对应安装孔、支撑梁8的对应安装孔锁紧到支撑圈梁9的对应螺纹孔；第二种，平板结构试验件1不需要加工光孔，直接将平板结构试验件1需要约束的边沿夹在约束梁7与支撑梁8之间，将螺栓依次穿过约束梁7的对应安装孔和支撑梁8的对应安装孔锁紧到支撑圈梁9的对应螺纹孔；约束梁7与支撑梁8上的安装孔与平板结构试验件1一一对应。在本技术实施例中，所述平板结构试验件1为四边形，当然所述平板结构试验件1可以为任意边形状，当所述约束梁7和支撑的数量与平板结构试验件1的边数量一致时，实现全边固支的边界状态；当四根约束梁7设置在平板结构试验件1的四个边沿的上表面、四根支撑梁8设置在平板结构试验件1的四个边沿的下表面时，此时平板结构试验件1处于四边固支的边界状态，当去掉同一位置上下各一根约束梁7与支撑梁8时，平板结构试验件1处于三边固支一边自由的边界状态，当去掉同一位置上下各两块约束梁7与支撑梁8时，平板结构试验件1处于二边固支二边自由的边界状态，当同一位置上下对应处各只有一块约束梁7与支撑梁8时，平板结构试验件1处于单边固支三边自由的边界状态。在本技术实施例中，所述支撑圈梁9置于L型底座10上，所述支撑圈梁9经螺栓与L型底座10相连接，所述L型底座10置于支撑平台11上，所述L型底座10经螺栓与支撑平台11本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于平板结构的可变边界高温模态试验装置，其特征在于：包括从下到上顺序设置平板结构试验件、第一加热组件以及激振器，所述激振器通过贯穿第一加热组件的激振杆与平板结构试验件相连接，所述平板结构试验件又与若干个伸出第一加热组件的引伸杆相连接，所述引伸杆上设置有加速度传感器，所述平板结构试验件的上方设置有至少一根约束梁，所述平板结构试验件的下方设置有至少一根支撑梁。

【技术特征摘要】
1.一种用于平板结构的可变边界高温模态试验装置，其特征在于：包括从下到上顺序设置平板结构试验件、第一加热组件以及激振器，所述激振器通过贯穿第一加热组件的激振杆与平板结构试验件相连接，所述平板结构试验件又与若干个伸出第一加热组件的引伸杆相连接，所述引伸杆上设置有加速度传感器，所述平板结构试验件的上方设置有至少一根约束梁，所述平板结构试验件的下方设置有至少一根支撑梁。2.根据权利要求1所述的用于平板结构的可变边界高温模态试验装置，其特征在于：所述支撑梁置于支撑圈梁上，螺栓依次穿过所述约束梁、平板结构试验件、支撑梁与支撑圈梁相连接。3.根据权利要求2所述的用于平板结构的可变边界高温模态试验装置，其特征在于：所述约束梁与支撑梁一一对应设置，所述约束梁与支撑梁均设置在平板结构试验...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴乙万，彭富豪，白鸿柏，邵一川，任志英，薛新，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：新型
国别省市：福建,35