超低频位移振动与拉弯复合应变综合试验装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种超低频位移振动与拉弯复合应变综合试验装置，包括：一框架结构，具有一相对的两根横梁；在与横梁垂直方向上，所述框架结构的每一根横梁上设有两个试验工件；每一个试验工件的垂直向下的端头设有重量加载装置；与四个试验工件相对应的四组曲柄滑块机构；每组曲柄滑块机构连接一顶杆，用于与相应的试验工件连接并推动试验工件进行振动，以及用于驱动所述曲柄滑块机构的可调速电机。本发明专利技术不仅能发生频率和幅度可控的位移振动信号，还能发生频率和应变可控的动静态应变应力信号，并且提供的振动信号频率可低于１Ｈｚ。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及超低频物理信号发生装置，特别涉及超低频特点的静动态测试分析和 结构振动的教学试验装置。
技术介绍
目前，振动信号发生器和应变信号发生器的功能相对独立。常见的振动信号发生器通过机械式或电磁式的驱动机构使振动部件产生往复运 动。由于驱动机构的运动行程和运动频率可知，因此此类振动信号发生器可以提供振幅和 频率已知的振动信号。然而其振动部件的运动是整体性的，不产生变形，因此此类振动信号 发生器不能提供应变信号。此外，由于工程实际中对超低频振动，一般振动频率往往低于 1Hz，的关注不够，通常振动信号发生器只提供低频，一般在ΙΗζ-ΙΟΗζ范围内，或较高频率 的振动信号。常见的应变信号发生器采用试验工件梁或简支梁的形式，由于梁承受载荷后产生 的变形可根据材料力学相关公式进行计算，因此此类应变信号发生器可以提供理论上可计 算的静态应变信号。不过，受加载情况，如有无冲击力、冲击力大小等因素的影响，梁受载后 的振动和动态应变情况无法确定，因此此类应变信号发生器不能提供确定的振动位移信号 和动态应变信号。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种超低频位移振动与拉弯复合应变综合试 验装置，不仅能发生频率和幅度可控的位移振动信号，还能发生频率和应变可控的动静态 应变应力信号，并且提供的振动信号频率可低于1Hz。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案如下—种超低频位移振动与拉弯复合应变综合试验装置，其特征在于，包括一框架结构，具有一相对的两根横梁；在与横梁垂直方向上，所述框架结构的每一根横梁上设有两个试验工件；每一个 试验工件的垂直向下的端头设有重量加载装置；与四个试验工件相对应的四组曲柄滑块机构；每组曲柄滑块机构连接一顶杆，用 于与相应的试验工件连接并推动试验工件进行振动，以及 用于驱动所述曲柄滑块机构的可调速电机。进一步，所述框架结构的两根横梁上设有用于悬挂所述试验工件的挂钩。进一步，所述试验工件通过螺丝紧固在所述框架结构的两根横梁上。进一步，所述重量加载装置是砝码组件，包括砝码挂钩、砝码支杆以及砝码托盘， 加载的砝码范围是0-3000N。进一步，所述试验工件通过紧固装置与地面保持垂直。进一步，所述紧固装置包括轴套和螺母，所述顶杆的设有螺纹的一端经过试验工件上的开孔穿越试验工件，套在顶杆上的两个轴套和分别在每个轴套外部的两个螺母从试 验工件的两边夹紧固定该试验工件。进一步，所述曲柄滑块机构包括一具有一导轨的导轨座，在所述导轨上滑动的滑 块，所述滑块连接至一连杆，所述连杆通过可调节的连接点与曲柄连接。进一步，所述框架结构设有一底板，用于放置四组曲柄滑块机构以及用于驱动所 述曲柄滑块机构的可调速电机，每两组曲柄滑块机构由一台可调速电机驱动。本专利技术的有益效果是提供一种超低频位移振动与拉弯复合应变综合试验装置，不 仅能发生频率和幅度可控的位移振动信号，还能发生频率和应变可控的动静态应变应力信 号，并且该装置能提供的振动信号频率可低于1Hz，通过信号的对比，该装置能为振动和应 变综合试验以及测试系统或仪器的调试和标定提供超低频位移振动和应变物理信号。以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本专利技术。附图说明图1是本专利技术试验装置的主视图；图2是本专利技术试验装置的左视图；图3是本专利技术试验装置的俯视图；图4是图3的本专利技术试验装置A-A方向视图；图5是本专利技术紧固装置的结构示意图。图中，1是横梁，2是上加固梁，3是上支架，4是支腿，5是下横梁，6是底板，7是试 验工件，8是挂钩，9是砝码挂钩，10是砝码支杆，11是砝码托盘，12是可调速电机，13是电 机支架，14是曲柄，15是连杆，16是滑块，17是顶杆，18是紧固装置，19是导轨座，20是下加 固梁，21是轴套，22是螺母。具体实施例方式为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结 合具体图示，进一步阐述本专利技术的实施方式。如图1至图4所示，本专利技术的一种超低频位移振动与拉弯复合应变综合试验装置， 包括一框架结构，举例来说，如图中所示，具有一相对的两根横梁1 ；两根上支架3，以及两 根上加固梁，支腿4，还具有下横梁5，以及下加固梁20。在与框架结构的横梁1垂直方向上，所述框架结构的每一根横梁1上设有两个试 验工件7，可选择地，所述框架结构的两根横梁1上设有用于悬挂所述试验工件的挂钩8，或 者所述试验工件7通过螺丝紧固在所述框架结构的两根横梁1上。每一个试验工件7的垂 直向下的端头设有重量加载装置，可选择地，所述重量加载装置是砝码组件，包括砝码挂钩 9、砝码支杆10以及砝码托盘11。将砝码放上砝码托盘11可对试验工件7进行加载，例如 载荷每500N —级，范围从0-3000N。本专利技术的装置具有与四个试验工件7相对应的四组曲柄滑块机构；每组曲柄滑块 机构连接一顶杆17，用于与相应的试验工件7连接并推动试验工件7进行振动；还包括用 于驱动所述曲柄滑块机构的可调速电机12以及电机支架13。可选择地，所述试验工件7通过紧固装置18与地面保持垂直。例如，所述紧固装置18可以是一包括轴套21和螺母22的装置，通过如下方式安装所述顶杆17的设有螺纹 的一端经过试验工件7上的开孔穿越试验工件7，套在顶杆17上的两个轴套21和分别在每 个轴套外部的两个螺母22从试验工件7的两边夹紧固定该试验工件7。每一边的两个螺 母22靠在一起，其中靠外面的螺母用于止推，达到固定紧固试验工件7位置的目的。可选 择地，通过该紧固装置7保持试验工件与地面垂直。为减少运动时轴套与试验工件7之间 的摩擦，轴套前端是抛圆的。所述曲柄滑块机构包括一具有一导轨的导轨座19，在所述导轨座19上滑动的滑 块16，所述滑块16连接至一连杆15，所述连杆15通过可调节的连接点与曲柄14连接。滑 块16的行程可通过改变曲柄14与连杆15的可调节的连接点进行调整，例如曲柄14与连 接的连接点可选择地调整为2cm，4cm，6cm，8cm等。而所述的顶杆17与曲柄滑块机构的滑 块16相连接，滑块16行程的改变导致顶杆17推动试验工件7进行振动幅度的变化。进一步，所述框架结构设有一底板6，用于放置四组曲柄滑块机构以及用于驱动所 述曲柄滑块机构的可调速电机12。可选择地，每两组曲柄滑块机构可由一台可调速电机12 驱动。框架结构的底板6上设有螺孔以20CmX20Cm的间隔均勻分布，不同大小的可调速电 机12可以通过合适的螺孔固定在底板6上，由此可根据试验所需要选择的电机的型号，从 而满足不同的调速范围要求。例如，将试验工件7用螺丝固定于框架结构上，利用紧固装置18从两边夹紧试验 工件7，并调整紧固装置18的位置保证试验工件7垂直于地面，此时便可以启动可调速电机 12带动曲柄滑块机构，是试验工件7在顶杆17的推动作用下进行强迫振动，从而实现试验 工件7的位移振动和由静态拉应力和动态弯曲应力组合而成的动态复合应力的多类物理 信号的发生。在此试验中，试验工件7的振动频率由可调速电机12的转速来确定，可从静 态(OHz)调整到可调速电机12的额定转速，达到了发生超低频(小于IHz)位移振动和复 合应变物理信号的目的。除此之外，可将试验工件7自由悬挂于框架结构上，解除紧固装置 18对其的约束，使其垂直于地面，该装置又能进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超低频位移振动与拉弯复合应变综合试验装置，其特征在于，包括：　　一框架结构，具有一相对的两根横梁；　　在与横梁垂直方向上，所述框架结构的每一根横梁上设有两个试验工件；　　每一个试验工件的垂直向下的端头设有重量加载装置；与四个试验工件相对应的四组曲柄滑块机构；每组曲柄滑块机构连接一顶杆，用于与相应的试验工件连接并推动试验工件进行振动，以及　　用于驱动所述曲柄滑块机构的可调速电机。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：胡雄，陈晴岚，
申请(专利权)人：上海海事大学，
类型：发明
国别省市：31[]