本实用新型专利技术涉及一种软质隔音毡动态弹性模量测量装置，包括上振动质量块、下振动底板、激振台、上加速度传感器、下加速度传感器和测量模块，下振动底板刚性连接于激振台的震动头上，上振动质量块和下振动底板之间装夹有待测样块，上加速度传感器刚性安装于上振动质量块上，下加速度传感器刚性安装于下振动底板上，测量模块的输入端连接至上加速度传感器和下加速度传感器，输出端连接至激振台；测量模块控制激振台产生不同频率的竖向振动，并接收由上加速度传感器和下加速度传感器采集的数据，基于上加速度传感器和下加速度传感器采集的数据得到动态弹性模量和阻尼系数。与现有技术相比，本实用新型专利技术可以实现软质隔音毡的动态弹性模量和阻尼系数的测量。性模量和阻尼系数的测量。性模量和阻尼系数的测量。
【技术实现步骤摘要】
一种软质隔音毡动态弹性模量测量装置
[0001]本技术涉及隔音毡测试领域，尤其是涉及一种软质隔音毡动态弹性模量测量装置。
技术介绍
[0002]在汽车被动隔音降噪领域，多采用疏松多孔的软层进而密实的重层复合结构，其材料结构简图见图1。
[0003]传统的研发式是材料测试
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零件制作
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整车验证，所以是根据现成材料的特性来制作实物零件，并通过实物零件进行评判，这种方式如果对于不同性能的材料组合分析优化，需要大量样件制作，周期长和费用大。现在多用CAE分析来预测材料的隔声性能，所以用振动模型来分析软硬复合隔音毡的声学性能，通过振动理论的角度来定量地分析软硬复合隔音毡对于声能量的衰减特性，从而预判出软硬复合隔音毡的NVH性能。
[0004]如图2所示，隔音毡安装在汽车上，由图3可见，在分析的过程中，将复合隔音毡材料和车身钣金作为一个系统进行分析，其结构动力学振动表现为一个位移激励下的单自由度弹簧-阻尼-质量系统振动模型。在这个结构动力学振动模型中，车身的振动即引起激励的位移激振，最上面的致密厚重层在动力学系统中表现为为质量，中间的聚氨酯泡沫PUR就是带有阻尼的弹簧。因此，对于聚氨酯泡沫PUR，其动态弹性模量和阻尼系数就称为两个比较重要的性能特性了。
[0005]对于材料的动态弹性模量，常规采用试样材料棒产生弯曲振动达到共振，通过测量共振测量频率计算出该种材料的杨氏模量值。这要求被测物是弹性模量较大的钢、铝等材质，对于聚氨酯泡沫PUR这种弹性模量较小且无法做成试样棒的材料，这种方法无能为力。
[0006]新兴的超声共振频谱分析法测量动态弹性模量，通过超声共振频率得到固体材料样品的弹性常数，同样对于疏松多孔的聚氨酯泡沫PUR材料，其多孔性能决定了超声波在其中传输的速度不稳定，因此也不适用。
[0007]对于材料的阻尼因子，有很多现成的测试标准，如GB/T18258(ASTME756)测量材料振动阻尼性能的标准方法，采用矩形条状试样，将试样垂直安装，上端刚性夹定，下端自由，构成悬臂梁测试系统。聚氨酯泡沫PUR材料的弹性模量相对金属条远小于标准要求的0.1倍，且粘接剂弹性模量也会对较软的聚氨酯泡沫PUR 材料产生不确定的影响，因此GB/T18258(ASTME756)采用的悬臂梁测试系统也无法实现。
[0008]同样测试阻尼因子的GB/T16406(ISO6721)标准，通过弯曲振动法测量共振曲线，同样需要将被测材料制成矩形条状试样，对于较软的聚氨酯泡沫PUR材料也不适用。
[0009]综上，针对汽车隔音毡中较软、慢回弹的聚氨酯泡沫PUR材料的特性，如何测量其动态弹性模量和阻尼因子成为一个难题。
技术实现思路
[0010]本技术的目的就是为了提供一种软质隔音毡动态弹性模量测量装置，通过上加速度传感器和下加速度传感器，以及外界施加的竖向振动，可以实现软质隔音毡的动态弹性模量和阻尼系数的测量。
[0011]本技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
[0012]一种软质隔音毡动态弹性模量测量装置，包括上振动质量块、下振动底板、激振台、上加速度传感器、下加速度传感器和测量模块，所述下振动底板刚性连接于激振台的震动头上，所述上振动质量块和下振动底板之间装夹有待测样块，所述上加速度传感器刚性安装于上振动质量块上，所述下加速度传感器刚性安装于下振动底板上，所述测量模块的输入端连接至上加速度传感器和下加速度传感器，输出端连接至激振台；
[0013]所述测量模块控制激振台产生不同频率的竖向振动，并接收由上加速度传感器和下加速度传感器采集的数据，基于上加速度传感器和下加速度传感器采集的数据获取最大振幅点的频率和振幅值，以及半功率点的频率，并根据最大振幅点的振幅值得到动态弹性模量，并根据半功率点的频率和最大振幅点的频率得到阻尼系数。
[0014]进一步的，所述测量模块包括信号发生采集器、功率放大器和上位机，所述信号发生采集器分别连接上加速度传感器、下加速度传感器、功率放大器和上位机，所述功率放大器连接至激振台。
[0015]更进一步的，所述测量模块还包括用于固定线缆的线缆支架。
[0016]更进一步的，所述上位机为计算机。
[0017]进一步的，所述待测样块的横截面为正方形。
[0018]进一步的，所述上加速度传感器固定于上振动质量块的中央。
[0019]进一步的，所述上加速度传感器与上振动质量块通过螺纹刚性连接。
[0020]进一步的，所述下加速度传感器固定于下振动底板的下表面。
[0021]进一步的，所述下加速度传感器与下振动底板通过螺纹刚性连接。
[0022]进一步的，所述线缆支架包括底座和支架，所述上加速度传感器和下加速度传感器与信号发生采集器之间的线缆通过线缆支架固定。
[0023]与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：
[0024]1)通过上加速度传感器和下加速度传感器，以及外界施加的竖向振动，可以实现软质隔音毡的动态弹性模量和阻尼系数的测量。
[0025]2)待测样块的横截面为正方形，容易制备，可以降低半功率点测量的误差。
[0026]3)线缆支架可以减小因线缆阻碍振动导致的测量误差。
附图说明
[0027]图1为复合隔音毡的结构示意图；
[0028]图2为复合隔音毡材料在汽车上的安装简图；
[0029]图3为复合隔音毡材料系统的结构动力学模型；
[0030]图4为本技术的结构示意图；
[0031]图5为振幅和激振台振动频率的关系示意图；
[0032]图6为待测样块的装配示意图；
[0033]图7为半功率法示意图；
[0034]图8为测量部分的截面图；
[0035]图9为下振动底板的示意图；
[0036]图10为下振动底板的纵截面示意图；
[0037]图11为上振动质量块的示意图；
[0038]图12为上振动质量块的纵截面示意图。
[0039]其中：1、上振动质量块，2、上加速度传感器，3、待测样块，4、下振动底板，5、下加速度传感器，6、激振器，7、信号发生采集器，8、功率放大器，9、上位机，10、信号发生采集器至功率放大器线缆，11、功率放大器至激振台线缆， 12、上加速度传感器至信号发生采集器线缆，13、下加速度传感器至信号发生采集器线缆，14、信号发生采集器至上位机线缆，15、线缆支架，16、线缆扎带。
具体实施方式
[0040]下面结合附图和具体实施例对本技术进行详细说明。本实施例以本技术技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本技术的保护范围不限于下述的实施例。
[0041]一种软质隔音毡动态弹性模量测量装置，如图4所示，包括上振动质量块1、下振动底板4、激振台6、上加速度传感器2、下加速度传感器5和测量模块，下振动底板4刚性连接于本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种软质隔音毡动态弹性模量测量装置，其特征在于，包括上振动质量块(1)、下振动底板(4)、激振台(6)、上加速度传感器(2)、下加速度传感器(5)和测量模块，所述下振动底板(4)刚性连接于激振台(6)的震动头上，所述上振动质量块(1)和下振动底板(4)之间装夹有待测样块(3)，所述上加速度传感器(2)刚性安装于上振动质量块(1)上，所述下加速度传感器(5)刚性安装于下振动底板(4)上，所述测量模块的连接至上加速度传感器(2)和下加速度传感器(5)，输出端连接至激振台(6)。2.根据权利要求1所述的一种软质隔音毡动态弹性模量测量装置，其特征在于，所述测量模块包括信号发生采集器(7)、功率放大器(8)和上位机(9)，所述信号发生采集器(7)分别连接上加速度传感器(2)、下加速度传感器(5)、功率放大器(8)和上位机(9)，所述功率放大器(8)连接至激振台(6)。3.根据权利要求2所述的一种软质隔音毡动态弹性模量测量装置，其特征在于，所述测量模块还包括用于固定线缆的线缆支架(15)。4.根据权利要求2所述的一种软...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨志宏，
申请(专利权)人：上海新安汽车隔音毡有限公司，
类型：新型
国别省市：
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