基于滑台的宽频带双台并推试验系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于滑台的宽频带双台并推试验系统，两套振动功放分别与第一振动台和第二振动台电连接，滑台设置在第一振动台和第二振动台之间且与第一振动台和第二振动台固定连接，滑台上可转动地连接有滑板，第一振动台动圈与滑板固支，第二振动台动圈与滑板铰支，试验系统中的试件固定在滑板上，加速度传感器安装在试件上，加速度传感器与控制器信号连接，控制器与两套振动功放信号连接，控制器接收加速度传感器的检测信号后向振动功放发送驱动信号。本发明专利技术把两个振动台的激振力施加在同一个试件上，并实现10Hz～2000Hz宽频带的正弦、随机振动的加载，该系统能够提高大质量试件振动环境试验模拟的真实性，提高工作效率。

Broadband Dual-stage Parallel Push Test System Based on Slider

【技术实现步骤摘要】
基于滑台的宽频带双台并推试验系统
本专利技术涉及振动环境工程
，尤其涉及一种基于滑台的宽频带双台并推试验系统。
技术介绍
在开展大质量试件的振动试验时，单个振动台的推力不足，无法实施试验。现有技术中采用双振动台或多振动台并推方法解决该问题。现有的双台并推试验系统中多采用竖直方向激励工作方式。在该种工作方式下双台并推试验中存在两个振动台动圈位移不同步的情况，这将使动圈承受很大的弯矩甚至造成损坏。为了避免两个振动台位移不同步损坏动圈，通常采用导向装置或球绞连接降低或消除动圈承受的弯矩。导向装置能够抑制动圈的不同步并承受弯矩，但导向结构自身质量很大对振动台的推力消耗也较大，可能导致推力不足，并且能够实现的振动频率上限只有数百Hz。球绞连接能够消除动圈不同步产生的弯矩，但对1000Hz以上的载荷衰减显著。在开展大质量试件的振动试验时，由于缺乏一种能够实现在10Hz～2000Hz宽频带加载的双台并推试验系统。通常将大质量试件分解成部组件，分别开展部件级振动试验的方法解决，但存在试验周期长、费用高，降低了试验模拟的真实性等缺点。
技术实现思路
本专利技术的目的就在于为了解决上述问题而提供一种基于滑台的宽频带双台并推试验系统。为了实现上述目的，本公开提供一种基于滑台的宽频带双台并推试验系统，包括：第一振动台、第二振动台、两套振动功放和滑台，两套振动功放分别与第一振动台和第二振动台电连接，滑台设置在第一振动台和第二振动台之间且与第一振动台和第二振动台固定连接，滑台上可转动地连接有滑板，第一振动台动圈与滑板固支，第二振动台动圈与滑板铰支；加速度传感器和控制器，试验系统中的试件固定在滑板上，加速度传感器安装在试件上，加速度传感器与控制器信号连接，控制器与两套振动功放信号连接，控制器接收加速度传感器的检测信号后向振动功放发送驱动信号。本专利技术的有益效果在于：1、本专利技术涉及的基于滑台的宽频带双台并推试验系统把两个振动台的激振力施加在同一个试件上，并实现10Hz～2000Hz宽频带的正弦、随机振动的加载。该系统能够提高大质量试件振动环境试验模拟的真实性，提高工作效率；2、滑板与两个振动台的连接中采用了一端固支、一端铰支的方式，该方式相对于两端固支连接方式，能够在较大程度上消除由于滑板在滑动平面内转动对振动台动圈施加的弯矩；相对于两端铰支连接方式，能够显著提高动圈与扩展台的连接刚度，改善高频振动载荷的传递效率，提升试验系统的频率上限。附图说明附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：图1是本专利技术所述的基于滑台的宽频带双台并推试验系统的正面结构示意图；图2是本专利技术所述的基于滑台的宽频带双台并推试验系统的背面结构示意图；图3是本专利技术所述的球铰连接座的结构示意图。附图标记说明1-第一基座，2-第一振动台，3-滑板，4-第二振动台，5-球铰连接座，6-滑台，7-连接结构，8-第二基座，9-连接器，10-第二安装孔。具体实施方式以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是基于附图所示的方位或位置关系进行定义的，具体地可参考图1所示的图面方向并结合相应零部件在其他附图中的位置关系。此外，本公开中使用的术语“第一”、“第二”等是为了区别一个要素和另一个要素，不具有顺序性和重要性。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。如图1和图2所示，本专利技术涉及一种基于滑台6的宽频带双台并推试验系统，包括第一振动台2、第二振动台4、两套振动功放、滑台6和控制系统。两套振动功放分别与第一振动台2和第二振动台4电连接，振动功放启动，使振动台产生激振力。第一振动台2通过第一基座1固定，第二振动台4通过第二基座8固定。滑台6设置在第一振动台2和第二振动台4之间，第一基座1和第二基座8均通过连接结构7与滑台6固定连接。连接结构7形成为板式结构，连接结构7的两端均设置有第一安装孔，螺钉通过连接结构7两端的第一安装孔与滑台6、第一基座1和第二基座8紧固。滑台6上可转动地连接有滑板3，第一振动台2动圈与滑板3固支，第二振动台4动圈与滑板3铰支。第一振动台2动圈通过连接器9与滑板3的第一侧固定。第二振动台4动圈上固定有安装板，安装板上安装有球铰连接座5，球铰连接座5包括两只球铰，球铰连接座5与滑板3的第二侧连接。球铰连接座5两端均设置有第二安装孔10，螺钉分别通过球铰连接座5的两端的第二安装孔10与滑板3、安装板紧固。控制系统包括加速度传感器、控制器和反相位控制器。试验系统中的试件通过夹具安装固定在滑板3上，试件和夹具上均安装有多个加速度传感器，多个加速度传感器均与控制器信号连接。控制器与两套振动功放信号连接。多个加速度传感器的检测信号均发送到控制器，控制器的信号接收端接收加速度传感器的检测信号后向振动功放发送驱动信号。控制器的信号输出端通过三通分为第一路和第二路，第一路与一套振动功放信号连接，第二路通过反相位控制单元与另一套振动功放信号连接。通过反相位控制单元的驱动信号在10Hz～2000Hz宽频带上的相位与第一路的驱动信号相差180°，当两套振动功放参数相差不大(差异可以忽略时)，可以实现振动台驱动电流的反相位，即实现一推一拉激励方式。本专利技术涉及的基于滑台6的宽频带双台并推试验系统，能够把两个振动台的激振力施加在同一个试件上，并实现10Hz～2000Hz宽频带的正弦、随机振动的加载。该系统能够提高大质量试件振动环境试验模拟的真实性，提高工作效率。本专利技术的关键点和欲保护点包括：本专利技术提供了连接结构7，加固振动台与滑台6之间的连接，以减小试验过程中振动台基座与滑台6间的相对位移，能够避免系统低频共振时，振动台基座与滑台6间产生过大相对位移，导致振动台过行程停机或滑板3卡死。滑板3与两个振动台的连接中采用了一端固支、一端铰支的方式，该方式相对于两端固支连接方式，能够在较大程度上消除由于滑板3在滑动平面内转动对振动台动圈施加的弯矩；相对于两端铰支连接方式，能够显著提高动圈与滑板3的连接刚度，改善高频振动载荷的传递效率，提升试验系统的频率上限。该专利技术能够解决水平激振双台振动试验中振动台过行程停机或滑板3卡死问题，提升了位移同步频段的频率上限，解决了滑板3在滑动平面内转动对振动台动圈施加较大弯矩的问题，有效降低了动圈承受大弯矩导致设备损坏的风险。本专利技术采用的多输入单输出(MISO)技术方案是基于完全相关激励的并推振动试验控制方法，控制器根据多个传感器的输入信号产生一个驱动信号，通过三通将驱动信号分为两路，一路直接输出至第一台功放，另一路输出至反相位控制器，经过反相位控制器后，输出至第二台功放的驱动信号相位与第一台的相差180°。该方案能够有效实现双振动台驱动电压的反相位，当功放参数相差不大(差异可以忽略时)，可以实现振动台驱动电流的反相位即一推一拉激励方式，在10Hz～2000Hz宽频带内的控制基本上能够实现±3dB的精度指标，满足宽频带大推力并推振动试验的需求。这对于以实现以增加推力为目的的双本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于滑台的宽频带双台并推试验系统，其特征在于：包括：第一振动台、第二振动台、两套振动功放和滑台，两套振动功放分别与第一振动台和第二振动台电连接，滑台设置在第一振动台和第二振动台之间且与第一振动台和第二振动台固定连接，滑台上可转动地连接有滑板，第一振动台动圈与滑板固支，第二振动台动圈与滑板铰支；加速度传感器和控制器，试验系统中的试件固定在滑板上，加速度传感器安装在试件上，加速度传感器与控制器信号连接，控制器与两套振动功放信号连接，控制器接收加速度传感器的检测信号后向振动功放发送驱动信号。

【技术特征摘要】
1.基于滑台的宽频带双台并推试验系统，其特征在于：包括：第一振动台、第二振动台、两套振动功放和滑台，两套振动功放分别与第一振动台和第二振动台电连接，滑台设置在第一振动台和第二振动台之间且与第一振动台和第二振动台固定连接，滑台上可转动地连接有滑板，第一振动台动圈与滑板固支，第二振动台动圈与滑板铰支；加速度传感器和控制器，试验系统中的试件固定在滑板上，加速度传感器安装在试件上，加速度传感器与控制器信号连接，控制器与两套振动功放信号连接，控制器接收加速度传感器的检测信号后向振动功放发送驱动信号。2.根据权利要求1所述的基于滑台的宽频带双台并推试验系统，其特征在于：第一振动台通过第一基座固定，第二振动台通过第二基座固定，第一基座和第二基座均通过连接结构与滑台固定连接。3.根据权利要求2所述的基于滑台的宽频带双台并推试验系统，其特征在于：连接结构上设置有第一安装孔，螺钉通过第一安装孔...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱学旺，王东升，王宇飞，胡勇，张志旭，屈冰冰，汪沂萍，王珏，李思忠，毛勇建，张思箭，李晓琳，张平，王玉碧，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院总体工程研究所，
类型：发明
国别省市：四川,51