一种用于垂向振台台面的加速度幅值均匀度优化方法技术

本发明专利技术公开了一种用于垂向振台台面的加速度幅值均匀度优化方法，包括步骤：基于挠度分布对等的原则，定义初始接附点位置；定义工作台面边界范围；对数模进行仿真分析，获得均匀度的分布数据，对照工作边界范围，分析是否能使边界内的均匀度优良区域占比更大；在结构刚度固定的情况下，降低两点间的加速度幅值偏差的方法只有减小两点间距离；重复上述步骤，使工作边界内的均匀度达到设计目标。本发明专利技术旨在通过增加激振臂与台面的接附点数量以改善振台扩展台面的加速度幅值均匀度，使台面加速度幅值均匀度大幅提升。度幅值均匀度大幅提升。度幅值均匀度大幅提升。

【技术实现步骤摘要】
一种用于垂向振台台面的加速度幅值均匀度优化方法


[0001]本专利技术涉及振动台架试验领域，具体为一种用于垂向振台台面的加速度幅值均匀度优化方法。

技术介绍

[0002]振动台架在产品结构耐久性&异响研究中广泛应用，作为被测件(和工装)的安装平台，扩展台面(简称台面)的结构特性直接影响传递到被测件的振动加载。
[0003]为了保证台面能够有效的传递振动到被测件，很多规范&标准文件中都对台面的加速度幅值均匀性提出了要求，如国家标准“JJG 948
‑
2018电动振动试验系统检定规程”；这个指标约束了台面不同位置在不同的振动频率激励下，其体现的幅值特性差异，当差异过大就意味着相应位置的被测件(或被测件的不同位置)所受到的激励能量偏差过大；这对试验结论的判定会造成很大影响。
[0004]目前常规的垂向振台都是采用中心单点激励的方式，虽然在辐条、肋板这类结构的加固下，其均匀性已有所改善，但对于台面的幅面尺寸较大时，其均匀性仍旧很不理想，幅面越大越难满足标准要求，各别工况下均匀度偏差超过100％；有时为了改善少量的加速度幅值均匀度，而选择增大台面刚度和、或默认高度，这就造成台面自重大幅上升，这反而降低了振动设备有效负荷能力；为了在大尺寸台面上实现更卓越的均匀性指标，开发了此专利技术。
[0005]同时，由于目前执行的相关标准、规范都是基于中心单点的激励方式制定的指标，本专利技术的推广可以促进这些技术标准的一次重大革新。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种用于垂向振台台面的加速度幅值均匀度优化方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种用于垂向振台台面的加速度幅值均匀度优化方法，包括步骤：
[0008]步骤一：基于挠度分布对等的原则，定义初始接附点位置；
[0009]步骤二：定义工作台面边界范围；
[0010]步骤三：对数模进行仿真分析，获得均匀度的分布数据，对照工作边界范围，分析是否能使边界内的均匀度优良区域占比更大；
[0011]步骤四：在结构刚度固定的情况下，降低两点间的加速度幅值偏差的方法只有减小两点间距离；
[0012]步骤五：重复上述步骤三&四过程，使工作边界内的均匀度达到设计目标。
[0013]优选的，步骤二中工作台面边界范围主要根据该台面上方的被测件或被测件工装的安装点分布范围确定，使所有的安装点都处于理想的均匀度范围内。
[0014]优选的，步骤三中仿真分析具体过程包括：
[0015]A：利用三维建模工具软件建立台面的几何模型，并通过stp/iges数据文件格式导入到有限元的前后处理软件；
[0016]B：进行网格收敛性分析；
[0017]C：在分析过程中均采用高精度振动分析软件进行分析，计算结果包含均匀度值，以便与设计目标进行对比；
[0018]D：在迭代前期采用shell进行快速迭代，在将要达到目标时使用六面体和细密的四面体单元进行准确的分析。
[0019]优选的，步骤四中当调节PCD尺寸无法达到设计目标时，可通过在同一节圆上增加接附点数量的方法降低相邻接附点的距离，即将原有接附点数量*2。
[0020]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0021]本专利技术旨在通过增加激振臂与台面的接附点数量以改善振台扩展台面的加速度幅值均匀度，在不明显改变台面自重和默认高度的情况下，使台面加速度幅值均匀度大幅提升，可使台面加速度幅值均匀度等级提升至少1个级别。
附图说明
[0022]图1为本专利技术实施例1中振动台架的结构示意图；
[0023]图2为本专利技术实施例1中激振臂结构示意图；
[0024]图3为本专利技术实施例2中工作界面示意图；
[0025]图4为本专利技术实施例2中圆形边界示意图；
[0026]图5为本专利技术实施例2中PCD调整的影响示意图。
具体实施方式
[0027]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0028]实施例1：请参阅图1，振动台架由台面、激振臂、连接法兰与稳定臂组成；
[0029]台面，是整个扩展台面的工作面，其具体形状、尺寸根据应用不同而调整；下方对应激振臂设置接附点连接面，为控制台面总装后高度不会过大，接附点连接面采用内凹设计；
[0030]激振臂，连接激振器本体和台面，与台面的接附点有3个或以上；激振臂与台面之间采用销定位，螺钉紧固连接；激振臂的加强肋板上开孔，满足稳定臂的安装空间，同时减重；
[0031]连接法兰，与激振臂融为一体，作为和下方激振器的连接固定；
[0032]稳定臂，为满足激振臂的安装空间，台面下方的加强肋板无法满布，这降低了台面的刚度；将稳定臂穿过激振臂肋板上的开孔与台面安装在一起，起到稳定台面，增大台面刚度的作用；稳定臂与台面之间采用销定位，螺钉紧固连接。
[0033]在本实施例中，由于激振臂通过一个斜撑机构与接附点连接，这要求台面底部的加强筋必须避开相应区域(如图2，避让区域)，这使相应方向的强度降低(如图2，双向翻转
箭头所示方向)；为补足避让区域无法布置足够加强筋造成的强度损失，需要设置一组可拆卸的加强筋——稳定臂；该稳定臂两端与台面通过螺纹连接，从激振臂斜撑机构的中空区贯穿。
[0034]实施例2：本专利技术提供一种技术方案：一种用于垂向振台台面的加速度幅值均匀度优化方法，包括步骤：
[0035]步骤一：基于挠度分布对等的原则，定义初始接附点位置；如图3中，边长为L＝2000mm的台面，接附点构成的正方形边长取l＝1000mm，即接附点PCD(节圆直径)约等于1400mm；基于这个尺寸完成初版数模的设计；
[0036]步骤二：定义工作面边界范围，主要根据该台面上方的被测件或被测件工装的安装点分布范围确定，尽量使所有的安装点都处于理想的均匀度范围内；一般以台面的最大内切圆或最大八边形为工作边界范围；
[0037]步骤三：对数模进行仿真分析，获得均匀度的分布数据，对照工作边界范围，分析是否能使边界内的均匀度优良区域占比更大；
[0038]如图4所示：
[0039]①
：以“E”点为参考点，在圆形边界内，“A、B、C、D”点的加速度幅值最大，此时需使这四点与参考点“E”的偏差满足均匀度设计目标；如偏差过大，需适当减少接附点PCD(“A、B、C、D”四点所处节圆直径)尺寸(即点“A”与点“E”的距离)；如图5，截取沿线段EA的均匀度，对比PCD调整的影响；可见线段EA长度对均匀度的影响；
[0040]②
：调整接附点PC本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于垂向振台台面的加速度幅值均匀度优化方法，其特征在于，包括步骤：步骤一：基于挠度分布对等的原则，定义初始接附点位置；步骤二：定义工作台面边界范围；步骤三：对数模进行仿真分析，获得均匀度的分布数据，对照工作边界范围，分析是否能使边界内的均匀度优良区域占比更大；步骤四：在结构刚度固定的情况下，降低两点间的加速度幅值偏差的方法只有减小两点间距离；步骤五：重复上述步骤三&四过程，使工作边界内的均匀度达到设计目标。2.根据权利要求1所述的一种用于垂向振台台面的加速度幅值均匀度优化方法，其特征在于：所述步骤二中工作台面边界范围主要根据该台面上方的被测件或被测件工装的安装点分布范围确定，使所有的安装点都处于理想的均匀度范围内。3.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤众，王伟峰，吴仍广，
申请(专利权)人：拾音汽车科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：