一种模态试验悬挂装置及模态试验系统制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种模态试验悬挂装置及模态试验系统，属于模态试验参数测量技术领域，解决了现有技术中模态试验边界条件模拟中空气弹簧操作复杂且应用范围小的问题。一种模态试验悬挂装置，包括：悬挂组件；所述悬挂组件包括多个钢弹簧，所述钢弹簧的技术参数根据所述试验件的重量及基频来确定；所述钢弹簧包括并联设置的多个，以及由多个所述钢弹簧并联连接的至少一组；还包括吊车横梁，所述吊车横梁上连接有多条吊链，每个所述钢弹簧及每组所述钢弹簧分别通过吊钩将所述试验件悬吊在所述吊链上。本发明专利技术通过设置的悬挂组件以及将试验件悬挂在悬挂组件上，能够方便较大体积、重量及基频低试验件的模态试验的高精度参数测量。频低试验件的模态试验的高精度参数测量。频低试验件的模态试验的高精度参数测量。

【技术实现步骤摘要】
一种模态试验悬挂装置及模态试验系统


[0001]本专利技术涉及模态试验参数测量
，尤其涉及一种模态试验悬挂装置及模态试验系统。

技术介绍

[0002]目前，航空航天技术发展飞速，对模态试验技术提出了更高的要求。较大体积、较大质量、低频、超低频模态测量需求越显突出。为准确提供模态参数供航天航空产品研制设计，必须通过模态试验对试验件进行激振来测量结构的动态特性、固有频率、模态振型和阻尼等参数。在国内外的模态试验中，试验件应处于完全自由的状态，不受附加边界约束的影响，因此为获取试验件的自由
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自由状态，大都采用悬挂来模拟结构所需的自由
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自由边界条件。
[0003]在理想的模态试验中，试验件结构处于完全自由状态，不受任何附加边界的约束影响，称为结构的自由
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自由边界条件。因此，为了获取结构的自由模态，通常采用悬挂或支撑来模拟结构所需的自由
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自由边界条件。对于由“试验件－悬挂装置”组成的垂直方向模态试验，悬挂装置的作用是使模态试验的试验件处于自由的状态。不同悬挂装置边界模拟的方式差别很大。
[0004]现有的模态试验边界条件模拟包括空气弹簧支撑方式，空气弹簧尺寸庞大，对于不同型面的试验件，要设计生产不同的工装模具，且使用时需要反复调节，大多适用于较重且不易于悬吊的试验件。

技术实现思路

[0005]鉴于上述的分析，本专利技术旨在提供一种模态试验悬挂装置及模态试验系统，用以解决现有模态试验边界条件模拟中空气弹簧操作复杂且应用范围小的问题。
[0006]本专利技术的目的主要是通过以下技术方案实现的：
[0007]一方面，本专利技术提供了一种模态试验悬挂装置，包括：悬挂组件；所述悬挂组件包括多个钢弹簧，所述钢弹簧的技术参数根据所述试验件的重量及基频来确定；所述钢弹簧包括并联设置的多个，以及由多个所述钢弹簧并联连接的至少一组；还包括吊车横梁，所述吊车横梁上连接有多条吊链，每个所述钢弹簧及每组所述钢弹簧分别通过吊钩将所述试验件悬吊在所述吊链上。
[0008]可选地，每组所述钢弹簧设置有合力工装，多个所述钢弹簧并联连接在所述合力工装上，所述吊链吊钩与所述合力工装连接。
[0009]可选地，所述合力工装包括主体、旋转吊环、吊环、固定板、压块以及第一销轴。
[0010]可选地，所述合力工装包括上合力工装以及下合力工装，多个所述钢弹簧并联连接在所述上合力工装及所述下合力工装之间，所述上合力工装与所述吊链吊钩连接。
[0011]可选地，还包括转接套件，所述下合力工装与所述转接套件连接。
[0012]可选地，所述转接套件包括转接卸扣，所述转接卸扣与所述下合力工装连接。
[0013]可选地，所述转接卸扣包括U型杆和第二销轴，所述U型杆与所述旋转吊环连接，所述销轴与试验件连接。
[0014]可选地，还包括保护件，所述保护件设置在所述吊链吊钩与所述转接套件之间。
[0015]可选地，所述保护件为钢丝绳。
[0016]另一方面，本专利技术还提供了一种模态试验系统，包括上述的模态试验悬挂装置。
[0017]可选地，所述保护件设置在所述上合力工装与所述下合力工装之间。
[0018]与现有技术相比，本专利技术至少可实现如下有益效果之一：
[0019](1)本专利技术中，通过将钢弹簧设置为包括并联设置的多个，或者并联设置的多个以及由多个钢弹簧并联连接构成的至少一组，能够提高钢弹簧连接的灵活性，可以实现单个或多个相同重量和频率钢弹簧的组合，从而实现长度较长(20米以上)、体积较大、重量较重(30吨以上)的航空航天产品的模态试验的高精度参数测量。
[0020](2)本专利技术通过设置吊车横梁以及在吊车横梁上连接的多条吊链，能够方便通过钢弹簧以及连接组件将试验件进行悬吊，从而保证试验件稳定的悬吊状态。
[0021](3)通过连接在吊链上的吊链吊钩或者设置在每组钢弹簧与试验件之间的转接套件，提高了试验件连接的便捷性及可靠性。在每组钢弹簧中包括的合力工装，能够使单组中的多个钢弹簧并联连接，方便实现多个钢弹簧的组合，可并联连接多个相同重量及频率的钢弹簧，达到增加承载能力的目的，保证了较重且基频低试验件的模态试验测量。
[0022](4)通过在吊链吊钩与转接套件之间、或者在上合力工装与下合力工装之间设置保护件(钢丝绳)，能够有效避免试验件因意外掉落而造成的安全事故，提高了试验过程的安全性。
[0023](5)本专利技术通过将悬挂组件设置为包括多个钢弹簧能够方便对于试验件的连接组装，根据试验件的重量及基频来确定钢弹簧的数量以及技术参数，能够使试验系统的刚体频率低于试验件基频的1/3。具体来说，可以为试验件基频的1/5，如此低的刚体频率提高了模态试验参数(如固有频率、振型、阻尼比、力
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频曲线等)测量的质量和准确性。在具体的模态试验中，可根据实际试验件的重量及基频要求设计钢弹簧钢丝线径、弹簧外径、旋向、拉伸长度和承载力等技术参数，并且通过选择单个钢弹簧或并联多个钢弹簧自由搭配的形式，保证系统固有频率边界条件的模拟。
[0024]通过本专利技术中的钢弹簧悬挂装置能够满足试验件在垂直方向自由
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自由边界条件的模态试验，且对于较重(30吨以上)试验件，刚度远远大于钢弹簧附加刚度，故可以忽略钢弹簧附加刚度对测量数据的影响，得到了良好的试验效果。
[0025]本专利技术中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。
附图说明
[0026]附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本专利技术的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。
[0027]图1为本专利技术中模态试验悬挂装置的结构示意图；
[0028]图2为本专利技术中上合力工装的结构示意图；
[0029]图3为本专利技术中转接卸扣的结构示意图；
[0030]图4为本专利技术压块的结构示意图；
[0031]图5为本专利技术第一销轴的结构示意图；
[0032]图6为本专利技术固定板的结构示意图；
[0033]图7为本专利技术吊环的结构示意图；
[0034]图8为本专利技术合力工装的主体的结构示意图；
[0035]图9为本专利技术实施例设置备用吊链的结构示意图。
[0036]附图标记：
[0037]1‑
钢弹簧；
[0038]2‑
吊车横梁；
[0039]3‑
吊链；
[0040]4‑
吊链吊钩；
[0041]5‑
合力工装；51
‑
上合力工装；52
‑
下合力工装；53
‑
吊环；54
‑
固定板；55
‑
压块；
[0042]6‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种模态试验悬挂装置，其特征在于，包括：悬挂组件；所述悬挂组件包括多个钢弹簧，所述钢弹簧的技术参数根据所述试验件的重量及基频来确定；所述钢弹簧包括并联设置的多个，以及由多个所述钢弹簧并联连接的至少一组；还包括吊车横梁，所述吊车横梁上连接有多条吊链，每个所述钢弹簧及每组所述钢弹簧分别通过吊钩将所述试验件悬吊在所述吊链上。2.根据权利要求1所述的模态试验悬挂装置，其特征在于，每组所述钢弹簧设置有合力工装，多个所述钢弹簧并联连接在所述合力工装上，所述吊链吊钩与所述合力工装连接。3.根据权利要求2所述的模态试验悬挂装置，其特征在于，所述合力工装包括主体、旋转吊环、吊环、固定板、压块以及第一销轴。4.根据权利要求3所述的模态试验悬挂装置，其特征在于，所述合力工装包括上合力工装以及下合力工装，多个所述钢弹簧并联连接在所述上合力...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁宁，王大鹏，任杰安，李乃田，秦红兴，
申请(专利权)人：北京机电工程研究所，
类型：发明
国别省市：