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        振動臺的分類介紹

        時間:2022-01-16 點擊:394次

        一、振動臺分類

        振動試驗臺主要有3類:機械式振動試驗臺、液壓式振動試驗臺電動振動試驗臺。

        ①機械振動試驗臺:把機械能轉化成動能。

        特點:推力大、波形差、價格低廉,適用于低頻(5Hz-80Hz)疲勞實驗。

        ②電動振動試驗臺:把電能轉換成動能。

        特點:工作頻率寬(從幾Hz到幾千Hz)波形好、控制方便、價格較貴,是一般室試驗中例行試驗的類型。

        液壓振動試驗臺:把液壓能轉換成動能。

        特點:低頻(超低頻)、推力大、負載能力強、控制方便,但工作上限頻率低(一般以幾十Hz到幾百Hz為上限),價格昂貴。

        ④ 電液式振動臺。

        使用的頻率范圍為直流到近2000Hz,最大振幅±500mm,最大推力6000kN,振動波形為正弦、三角、矩形、隨機,可做大沖程試驗,與輸出力(功率)相比,尺寸相對較小。

        二、振動臺相似模擬試驗

        ①試驗目的

        研究結構物的動力特性、設備抗震性能、檢驗結構抗震措施等方面。同時在原子能反應堆、海洋結構工程、水工結構、橋梁工程等領域也起著重大作用。

        基本原理

        將實驗對象放在一個足夠剛性的臺面上,通過動力加載設備使得臺面再現各種類型的振動(地震)波,并使實驗對象隨之產生類似地震作用下的振動。

        ③主要組成(液壓伺服振動臺為例)

        液壓源系統、激振器、伺服模擬控制器、臺面、計算機控制系統、試驗傳感器、數據采集與分析系統等。

        三、振動臺試驗應用案例

        ①橋梁抗震性能試驗

        近年來研究發現,連續剛構橋對地震動的頻譜特性十分敏感,地震響應差異較大,且橋墩墩底較墩梁固結處對行波效應更為敏感,因此通過振動臺試驗研究在役連續剛構橋發生材料性能劣化后的地震響應是非常必要的。

        選取Ⅱ類場地地震波El Centro波,Ⅲ類Taft波。試驗按從小到大的順序輸入地震波峰值加速度,依次對結構模型施加125~1000gal的峰值加速度來對應實際地震烈度的6(0.05gal)~9度(0.4gal)。主要監測項為加速度與位移的峰值。

        ②擋結構抗震性能試驗

        懸臂式擋土墻作為一種輕型支擋構筑物,廣泛應用于公路、鐵路和城市交通等生命線工程。該結構依靠墻體和墻底板上部填土(包括荷載)的重量保持穩定,進而共同抵抗填土側向推力,具有自重輕、施工快速、經濟指標好等特點。 

        主要監測項為擋土墻的內部土壓力、加速度、動位移和應變。

        ③古建筑動力學響應試驗

        以西安小雁塔為例,對磚石古塔進行地震模擬振動臺試驗是研究其整體抗震性能最有效的手段之一。利用1/8縮尺比例的結構模型,對其進行了模擬地震振動臺試驗,分析其在不同地震波、不同地震加速度下的破壞形態、動力特性、動力響應及其變化規律,可為類似磚石古塔結構的研究和保護提供科學依據。

        ④汽車整車/白車身NVH試驗

        NVH(Noise、Vibration、Harshness)是指噪聲、振動與聲振粗糙度,是衡量汽車制造質量的一個綜合性問題。車輛的NVH問題是國際汽車業各大整車制造企業和零部件企業關注的問題之一。有統計資料顯示,整車約有1/3的故障問題和1/5的售后問題是和車輛的NVH問題有關系,而各大公司有近20%的研發費用消耗在解決車輛的NVH問題上。

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