一种缓冲材料水平振动传递特性试验固定装置及试验方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种缓冲材料水平振动传递特性试验固定装置及试验方法，涉及材料力学性能测试技术领域，水平振动台面设置有激励传感器，质量系统组件设置有响应加速度传感器，质量系统组件与滑轨组件滑动连接，两个挡板组件均与水平振动台面连接，两个挡板组件分别位于质量系统组件的两侧，质量系统组件和挡板组件之间用于放置样品，针式样品固定组件依次穿过挡板组件、样品和质量系统组件，针式样品固定组件用于样品的竖直方向定位，固定螺栓组件依次穿过挡板组件、样品和质量系统组件并用于单块样品试验时的固定。本发明专利技术解决了样品与质量系统组件所组成系统在水平方向振动传递特性测试的问题。测试的问题。测试的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种缓冲材料水平振动传递特性试验固定装置及试验方法


[0001]本专利技术涉及材料力学性能测试
，主要涉及缓冲材料的振动传递特性测试，特别涉及到用于缓冲材料振动传递特性测试的一种缓冲材料水平振动传递特性试验固定装置及测试方法。

技术介绍

[0002]缓冲包装材料的振动传递特性是运输包装防护要求的重要性能之一，通过振动传递特性实验得到系统的传递率，即系统在稳态强迫振动中的响应幅度与激励幅度的无量纲比值。包装材料的振动传递特性测试系统由缓冲材料和质量块组成，测试时分别在振动台和质量块上安装加速度传感器，记录系统随频率变化的激励和响应加速度，通过不同频率下响应加速度与激励加速度的比值得到系统的传递率与频率关系曲线，即系统的振动传递特性。
[0003]由于运输过程中，包装系统主要受到竖直方向上的振动激励，缓冲包装材料的振动传递特性也主要在竖直方向进行测试。现有缓冲包装材料的振动传递特性测试方法和装置也都是在竖直方向的，缓冲材料竖直方向上的振动传递特性测试有三种模式。
[0004]文献1(SchuenemanHerbertH..Product
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and
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Package
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Vibration
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Testing[Online].Westpak,Inc.2016)中有常用两种方式的原理说明：第一种为单层缓冲材料与质量块和振动台通过粘合剂粘接在一起形成弹簧质量系统，简称T
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C模式(Tension
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CushionModel)，振动过程中缓冲材料承受拉伸和压缩两种应力；第二种为质量块置于上下缓冲材料之间——即双层缓冲材料，再利用压紧框架与振动台固定在一起，简称C
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C模式(Cushion
‑
CushionModel)，振动过程中材料仅承受压缩应力。
[0005]文献2(ParkerAnthonyJames.Amethodofcharacterisationofthe nonlinearvibrationtransmissibilityofcushioningmaterials[D].Melbourne:VictoriaUniversity,2007:54)中采用了导向式质量块测试单层缓冲包装材料，简称GM
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C(GuideMass
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CushionModel)模式，即竖直方向振动传递特性测试的第三种模式。
[0006]第一种和第三种模式都是针对单层材料的测试，第二种模式为针对双层材料的测试。目前的国家和国际标准主要采用了第二种测试模式，如文献3(PackageCushioningDesign.MIL
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HDBK
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304C.US:Departmentof Defense,1997:30
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32.)美国军用包装设计手册和文献4中国国家标准(GB/T8169
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2008包装用缓冲材料振动传递特性试验方法[S])。
[0007]针对第二种测试模式中所存的不足，文献五(公开号为CN103336061B、专利名称为一种缓冲材料振动传递性试验固定装置的中国专利)进行改进设计，加装了可以调整缓冲材料静压力的装置和实时测定静压力的传感器，实现按照设定的静压力给测试系统施加载荷，保证每次测试的一致性。
[0008]针对第三种测试模式中所存的不足，文献六(公开号为CN211061475U、专利名称为一种台面重力式缓冲材料振动传递性试验固定装置的中国专利)专利技术了一种固定装置，该
装置采用在振动台台面安装支架固定装置，质量块系统与支架之间进行线性滑动导向配合，保证振动测试过程中质量块与缓冲材料始终处于对齐上下振动状态。
[0009]实际上，包装件在运输过程中还会受到来自于水平方向上的振动，尽管相对于竖直方向其振动频度和影响较小，但对于内装物的安全性也有较大的影响。
[0010]由于重力的影响，缓冲材料在水平方向的振动传递特性与竖直方向有所不同：在水平方向振动无重力对缓冲材料进行作用，水平排列的双层缓冲材料对被包装物系统进行保护，与竖直方向相比，水平方向被包装物两侧的两层缓冲材料受到的载荷方向相反大小相同，同时被包装物处于两层缓冲材料的限制之下自由运动。
[0011]由于质量块的重量，在竖直方向的缓冲材料不需要考虑其压紧问题，依靠质量块的重量即可将缓冲材料压紧，竖直方向振动需要考虑的是缓冲材料和质量块位置的稳定性(限位)，而在水平方向无质量块重力对缓冲材料进行作用，因此缓冲材料的水平压紧需要依靠外力来实现；同时水平方向放置的被包装物(质量块)需要解决自身的支撑问题以尽量减少外力的影响实现自由运动。
[0012]由于重力的影响，水平方向振动前：两侧缓冲材料不受被包装物本身重量的影响，两侧缓冲材料受力完全相同，不会像竖直方向上下两层缓冲材料受力不同，振动前上层缓冲材料只受压紧力的影响，下层缓冲材料同时受压紧力和被包装物重量的影响，同时由于被包装物重量的作用材料会产生静变形，因此竖直方向振动传递特性测试装置都无法应用于水平方向。
[0013]总之，由于水平方向振动的特点，前述文献中竖直方向振动传递特性测试装置都无法应用于水平方向的缓冲材料振动传递特性测试，这就需要专门应用于水平方向的缓冲材料振动传递性试验固定装置和测试方法。

技术实现思路

[0014]本专利技术的目的是提供一种缓冲材料水平振动传递特性试验固定装置及试验方法，解决样品与质量系统组件所组成系统在水平方向振动传递特性测试的问题。
[0015]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0016]本专利技术提供了一种缓冲材料水平振动传递特性试验固定装置，包括水平振动台面、滑轨组件、质量系统组件、针式样品固定组件、固定螺栓组件和两个挡板组件，所述水平振动台面设置有激励传感器，所述滑轨组件设置在所述水平振动台面上，所述质量系统组件设置有响应加速度传感器，所述质量系统组件与所述滑轨组件滑动连接，所述质量系统组件的滑动方向与所述水平振动台面的振动方向平行，两个所述挡板组件均与所述水平振动台面连接，且两个所述挡板组件分别位于所述质量系统组件的两侧，所述质量系统组件和所述挡板组件之间用于放置样品，所述针式样品固定组件依次穿过所述挡板组件、样品和所述质量系统组件，所述针式样品固定组件用于样品的竖直方向定位，所述固定螺栓组件依次穿过所述挡板组件、样品和所述质量系统组件并用于单块样品试验时的固定。
[0017]优选地，所述滑轨组件包括型材、滑轨、滑块、质量支架、盖板和两个端板，所述型材与所述水平振动台面连接，两个所述端板分别位于所述型材的两端，所述型材设置有安装槽，所述滑轨设置在所述安装槽中，所述滑轨的长度方向与振动方向平行，所述滑块与所述滑轨滑动连接，所述质量支架设置在所述滑块上，所述盖板位于所述质量支架的上方，所
述盖板的两端分别与一所述端板连接，所述质量支架用于连接所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种缓冲材料水平振动传递特性试验固定装置，其特征在于：包括水平振动台面、滑轨组件、质量系统组件、针式样品固定组件、固定螺栓组件和两个挡板组件，所述水平振动台面设置有激励传感器，所述滑轨组件设置在所述水平振动台面上，所述质量系统组件设置有响应加速度传感器，所述质量系统组件与所述滑轨组件滑动连接，所述质量系统组件的滑动方向与所述水平振动台面的振动方向平行，两个所述挡板组件均与所述水平振动台面连接，且两个所述挡板组件分别位于所述质量系统组件的两侧，所述质量系统组件和所述挡板组件之间用于放置样品，所述针式样品固定组件依次穿过所述挡板组件、样品和所述质量系统组件，所述针式样品固定组件用于样品的竖直方向定位，所述固定螺栓组件依次穿过所述挡板组件、样品和所述质量系统组件并用于单块样品试验时的固定。2.根据权利要求1所述的缓冲材料水平振动传递特性试验固定装置，其特征在于：所述滑轨组件包括型材、滑轨、滑块、质量支架、盖板和两个端板，所述型材与所述水平振动台面连接，两个所述端板分别位于所述型材的两端，所述型材设置有安装槽，所述滑轨设置在所述安装槽中，所述滑轨的长度方向与振动方向平行，所述滑块与所述滑轨滑动连接，所述质量支架设置在所述滑块上，所述盖板位于所述质量支架的上方，所述盖板的两端分别与一所述端板连接，所述质量支架用于连接所述质量系统组件。3.根据权利要求1所述的缓冲材料水平振动传递特性试验固定装置，其特征在于：所述质量系统组件包括质量系统中间基座、锁紧卡板和两个质量组件，所述质量系统中间基座与所述滑轨组件滑动连接，两个所述质量组件的中心位置均开设有质量导向孔，所述质量导向孔用于与所述固定螺栓组件穿过，两个所述质量组件上还开设有固定针配合孔，所述固定针配合孔用于所述针式样品固定组件穿过，两个所述质量组件的下部设置在所述质量系统中间基座的凹槽中，两个所述质量组件通过所述锁紧卡板固定，所述响应加速度传感器设置在所述质量组件上，所述响应加速度传感器的安装方向与振动方向一致。4.根据权利要求1所述的缓冲材料水平振动传递特性试验固定装置，其特征在于：所述针式样品固定组件包括固定针、针紧固螺母和固定针座，所述固定针座与所述挡板组件的外侧连接，所述固定针座上设置有十字口式外螺纹通孔，所述固定针的一端由所述十字口式外螺纹通孔伸入至样品和所述质量系统组件中，所述固定针通过所述针紧固螺母与所述固定针座连接。5.根据权利要求1所述的缓冲材料水平振动...

【专利技术属性】
技术研发人员：温时宝，于振，王昱博，王斌，王继微，牟文正，陈晓东，张振秀，
申请(专利权)人：青岛科技大学，
类型：发明
国别省市：