【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及船舶与海洋工程，特别是涉及一种基于伺服电机的无反射边界条件加载实验系统。
技术介绍
1、随着国际海事组织和各国对船舶与海洋工程振动噪声标准的不断提高，减振降噪技术成为船舶与海洋工程领域的重要研究课题。良好的声隐身性能极大提升水面舰船的作战力和生存力，因此各国致力于研究更加有效的舰船减振降噪方法。设备激励船体结构振动产生的水下声辐射是舰船机械噪声的主要成份，通过机脚和基座等结构传递到舰船空间板架结构中，并以弹性波的形式沿各个方向在舰船空间板架结构中传播，引起船体空间板架结构振动，最终产生水下辐射噪声，其中又以弯曲波引起的舰船板架结构弯曲振动从而引起的水下辐射噪声为主。舰船设备工作时产生的激励具有大量显著的低频线谱特征，当舰船船体结构固有频率与机械设备的激励频率相接近时，会导致结构响应明显增大，由此导致舰船的结构振动和水下辐射噪声具有显著的低频线谱特征。因此为提高舰船声隐身性能，需降低其低频段水下辐射噪声，进而降低舰船水下辐射噪声总声级，从而提高舰船生命力和战斗力。
2、而舰船空间板架结构复杂，难以采用解析方法研究舰船空间结构中弯曲波的传播特性。因此，数值和理论方法成为学者们常用的研究方法。尽管数值方法可以较为有效地研究舰船结构弯曲波的传播特性，但其有效性仍需实尺度试验验证。然而，实尺度试验验证对于尺寸过大、结构复杂的超大型水面武装平台如舰船来说，实尺度模型试验存在局限性：造价昂贵，制造工期长，不便于运输，并可能造成较大经济成本和时间周期浪费。为尽可能减少试验成本，降低试验周期，降低试验风险及不可控性，并保
3、已有的舰船空间板架结构动力和弯曲波的传播特性研究表明，选取板架所在舱段或是相邻的三舱段结构模型来分析研究板架结构的动力特性是最可靠的方法，然而这将耗费成本和计算时间，通常对舰船空间板架结构进行截断处理。当弯曲波在截断模型中传播时，由于结构尺寸较小，在边界处会发生反射，而相较于舱段或是实船，其结构尺寸较大，弯曲波传递到边界处能量消耗殆尽，反射效应变弱。因此对于船体截断模型而言，截断处边界声学条件发生变化，与原结构有一定差异。现有研究表明，受船体空间板架结构形式和结构参数的影响，实船结构中的板架结构的四边支撑条件通常介于简支和固支之间，因此在工程上通常利用四周简支或四周固支进行板架结构截断模型边界的等效。弯曲波传递到这类边界通常会发生反射现象，不利于开展板架结构波动特性研究。
4、为验证舰船振动及波动问题解决方案的可行性，需开展相应的结构试验。而现有的船体结构试验边界条件通常根据对应试验结构设计固支、简支等等效边界，属于用完即无用的状态，大大浪费了资源，且未考虑边界处的反射效应。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种基于伺服电机的无反射边界条件加载实验系统，可解决用完即无用以及大大浪费资源的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
3、一种基于伺服电机的无反射边界条件加载实验系统，包括：
4、分别与被控对象目标位置连接的传感器模块、激振器和伺服电机以及与所述伺服电机连接的控制模块；所述传感器模块还与所述控制模块连接；所述目标位置为预施加无反射边界条件的位置；所述激振器用于对所述被控对象目标位置施加载荷，所述传感器模块用于测量被控对象目标位置的位移、速度及输出力，并发送给所述控制模块；所述控制模块用于根据所述传感器模块传送的被控对象目标位置的位移、速度及输出力控制所述伺服电机进而控制所述被控对象目标位置。
5、可选的，所述基于伺服电机的无反射边界条件加载实验系统，还包括：连接机构，所述伺服电机与所述被控对象目标位置通过所述连接机构连接。
6、可选的，所述基于伺服电机的无反射边界条件加载实验系统，还包括：驱动器，所述控制模块和所述伺服电机通过所述驱动器连接。
7、可选的，所述传感器模块包括：力传感器、位移传感器和速度传感器；所述力传感器、所述位移传感器和所述速度传感器均分别与被控对象目标位置和所述控制模块连接。
8、可选的，所述控制模块包括：双向连接的控制台和控制器，所述控制器分别与所述传感器模块和所述驱动器连接。
9、可选的，所述基于伺服电机的无反射边界条件加载实验系统，所述连接机构：包括运动转换机构和联轴器；所述伺服电机、所述联轴器、所述运动转换机构和所述被控对象目标位置依次连接。
10、根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：
11、本专利技术在船用无反射边界条件加载实验装置系统中引入控制模块，通过主动控制方法实现电机和控制系统之间的交互，使伺服电机产生可控输出力以模拟无反射边界等效控制力的作用效果，解决了未考虑边界处的反射效应的问题，从而解决了用完即无用以及大大浪费资源的问题。
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1.一种基于伺服电机的无反射边界条件加载实验系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于伺服电机的无反射边界条件加载实验系统，其特征在于，还包括：连接机构，所述伺服电机与所述被控对象目标位置通过所述连接机构连接。
3.根据权利要求1所述的基于伺服电机的无反射边界条件加载实验系统，其特征在于，还包括：驱动器，所述控制模块和所述伺服电机通过所述驱动器连接。
4.根据权利要求1所述的基于伺服电机的无反射边界条件加载实验系统，其特征在于，所述传感器模块包括：力传感器、位移传感器和速度传感器；所述力传感器、所述位移传感器和所述速度传感器均分别与被控对象目标位置和所述控制模块连接。
5.根据权利要求3所述的基于伺服电机的无反射边界条件加载实验系统，其特征在于，所述控制模块包括：双向连接的控制台和控制器，所述控制器分别与所述传感器模块和所述驱动器连接。
6.根据权利要求2所述的基于伺服电机的无反射边界条件加载实验系统，其特征在于，所述连接机构：包括运动转换机构和联轴器；所述伺服电机、所述联轴器、所述运动转换机构和所述被控对象
...【技术特征摘要】
1.一种基于伺服电机的无反射边界条件加载实验系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于伺服电机的无反射边界条件加载实验系统，其特征在于，还包括：连接机构，所述伺服电机与所述被控对象目标位置通过所述连接机构连接。
3.根据权利要求1所述的基于伺服电机的无反射边界条件加载实验系统，其特征在于，还包括：驱动器，所述控制模块和所述伺服电机通过所述驱动器连接。
4.根据权利要求1所述的基于伺服电机的无反射边界条件加载实验系统，其特征在于，所述传感器模块包括：力传感...
【专利技术属性】
技术研发人员：武国勋，刘晨，张宇，林伟，陈莹玉，杨娜娜，崔雄伟，白国侠，姚熊亮，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：
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