模态试验装置的制造方法
【技术领域】
[0001 ]本发明属于测试领域，具体涉及一种模态试验装置。
【背景技术】
[0002]结构的模态试验是要通过某种激励方法(如单点激励或多点激励;正弦激励力或随机激励力)，人为地使结构产生振动，提取激励输入和结构响应输出的时域或频域数据；或者在产品实际运行条件或自然环境激励下，现场提取结构的响应输出数据。常用的模态试验采用锤击法进行，采用锤头锤击待测结构，对待测结构产生一个激励力，采集待测结构在锤击下的参数变化，从而获得待测结构的动态特性。但是，传统的模态试验装置需要人工定位锤击位置、锤击力度，可重复性差、一致性差;并且一次定位只能对一点进行锤，无法在一次试验中对同一结构上不同特征点进行自动步进选点测试，测试时间长、成本高。
【发明内容】
[0003]基于此，本发明在于克服现有技术的缺陷，提供一种模态试验装置，可重复性好、一致性好，可以对结构上的多点进行自动测试。
[0004]其技术方案如下:
[0005]—种模态试验装置，包括:底座、安装于所述底座上的平移机构、安装于所述平移机构上的激励机构;其中，所述激励机构包括激振器、以及与所述激振器对接的锤柄，所述锤柄上设有锤头，所述锤头本身为力感应元件、或者所述锤头上设有力感应元件。
[0006]在其中一个实施例中，所述激振器包括壳体、安装于壳体内的电磁线圈、安装于壳体上的弹性复位件、以及滑动地设于所述电磁线圈内的铁芯，弹性复位件的一端与所述壳体或所述电磁线圈对接，并且另一端与所述铁芯对接，所述锤柄安装于所述铁芯上。
[0007]在其中一个实施例中，所述锤柄的第一端安装于所述激振器上，所述锤柄的第二端设有所述锤头，所述锤柄设有滑孔，所述滑孔位于所述锤柄的第一端与第二端之间，所述激振器上设有滑杆，所述滑杆设于所述滑孔内。
[0008]在其中一个实施例中，所述底座上设有试验台，所述锤头与所述试验台匹配。
[0009]在其中一个实施例中，所述底座上设有至少两个激振安装位，所述激振器可拆卸地安装于所述激振安装位上;所述激振器安装于其中一个所述激振安装位上时所述锤头与所述试验台之间的距离，大于所述激振器安装于另一个所述激振安装位上时所述锤头与所述试验台之间的距离；或/和，所述锤头与所述试验台垂线、以及所述锤头的锤击方向之间的夹角为锤击角，所述激振器安装于其中一个所述激振安装位上时的所述锤击角，大于所述激振器安装于另一个所述激振安装位上时的所述锤击角。
[0010]在其中一个实施例中，所述平移机构包括丝杆、与所述丝杆对接的平移电机、安装于所述丝杆上的螺母、以及安装于所述螺母上的立架，所述丝杆和所述平移电机安装于所述底座上，所述底座上设有滑轨，所述立架滑动地安装于所述滑轨上。
[0011]在其中一个实施例中，还包括有控制器，所述平移机构和所述激励机构分别与所述控制器电性连接，所述控制器上设有指令输入部件和显示部件。
[0012]在其中一个实施例中，所述锤柄的杨氏模量为1.5EllPa至2.0EllPa，并且所述锤柄在锤击方向上的厚度为2mm至3mm。
[0013]在其中一个实施例中，所述锤柄上设有至少两个锤头安装位，所述锤头可拆卸地安装于所述锤头安装位上。
[0014]本发明的有益效果在于:
[0015]待测结构安装于底座上，或者将模态试验装置通过底座安装于待测结构附近，使激励机构能够对待试验的结构产生激励，通过激振器控制锤柄的抬起和落下，从而控制锤头落下并敲击待测结构、或者锤头抬起并离开待测结构，多次试验中，锤头对待测结构产生的激励幅值一定，可重复性好。激励机构安装于平移机构上的，试验中可使用平移机构带动激励装置相对于底座(即相对于待测结构)做平移运动，一次定位可以对待测结构上的多个点进行自动步进锤击试验，使试验方便快捷，效率高。
【附图说明】
[0016]图1为本发明实施例模态试验装置的正视图；
[0017]图2为本发明实施例模态试验装置的侧视图；
[0018]图3为本发明实施例模态试验装置的控制器的结构示意图。
[0019]附图标记说明:
[0020]110、滑轨，120、丝杆，130、螺母，140、立架，160、试验台，170、平移电机，210、电磁线圈，220、铁芯，230、弹性复位件，241、滑杆，242、限位部，243、缓冲套筒，300、锤柄，310、锤头，410、显不部件，420、指令输入部件ο
【具体实施方式】
[0021]下面对本发明作进一步详细说明，本实施例特别适用于微小结构的模态试验，自带试验台面可整体解决微小结构件的激励问题，例如行波管的自动锤击激励方式的模态试验，但本发明的实施方式不限于此。
[0022]如图1至2所示，模态试验装置包括:底座、安装于底座上的平移机构、安装于平移机构上的激励机构；其中，激励机构包括激振器、以及与激振器对接的锤柄300，锤柄300上设有锤头310，锤头310本身为力感应元件、或者锤头310上设有力感应元件，例如可以是，锤头本身为集成的力感应探头，直接将力感应探头安装于锤柄上使用，也可以是，力感应元件为力感应片，将力感应片安装于锤头上使用。待测结构安装于底座上，或者将模态试验装置通过底座安装于待测结构附近，使激励机构能够对待试验的结构产生激励，通过激振器控制锤柄300的抬起和落下，从而控制锤头310落下并敲击待测结构、或者锤头310抬起并离开待测结构，多次试验中，锤头310对待测结构产生的激励幅值一定，可重复性好。激励机构安装于平移机构上的，试验中可使用平移机构带动激励装置相对于底座(即相对于待测结构)做平移运动，一次定位可以对待测结构上的多个点进行锤击试验，使试验方便快捷，效率尚O
[0023]激振器包括壳体、安装于壳体上的电磁线圈210、安装于壳体上的弹性复位件230、以及滑动地设于电磁线圈210内的铁芯220，弹性复位件230的一端与壳体或电磁线圈210对接，并且另一端与铁芯220对接，锤柄300安装于铁芯220上。当电磁线圈210通电时，电磁力带动铁芯220向下运动，此时锤柄300、锤头310向下敲击，当电磁线圈210断电时，在弹性复位件230的弹力下，锤柄300和锤头310复位，等待下一次敲击。
[0024]锤柄300的第一端安装于激振器上，锤柄300的第二端设有锤头310，锤柄300设有滑孔，滑孔位于锤柄300的第一端与第二端之间，激振器上设有滑杆241，滑杆241设于滑孔内。当锤柄300上下运动时，锤柄300与激振器(铁芯220)的连接处、滑孔241与滑杆241配合处两处对锤柄300进行约束，保证锤柄300锤击的方向、角度，提高锤柄300锤击的一致性、可重复性。还可以在滑杆241上设置限位部242，限位部242从滑杆241的侧面凸出，可以限定锤柄300在滑杆241上移动的位移极限。进一步的，可以在滑杆241外套设有缓冲套筒243，所述缓冲套筒243上现有所述限位部242，锤柄300在缓冲套筒243上滑动，缓冲套筒243可以采用与滑杆241不同的材料制成，滑杆241宜采用刚性好的材料，例如铁或钢或其他金属，保证强度；缓冲套筒243宜采用能够使锤柄300滑动平稳、并且可以尽快释放锤柄300的余震的材料，使每次锤击尽量向脉冲冲击力靠近。
[0025]底座上设有试验台160，锤头310与试验台160匹配。待测结构直接安放于实验台上，由于锤头310的锤击与试验台160的锤击位置、锤击力度(也称锤击幅值)、锤击角度等已知，可以轻松地设定待测结构的锤击位置。在多次试验时，理论上，锤头310对于放置于实验台上的待测结构的锤击角度、锤击幅值相同，进一步提高试验的可重复性。本实施例中试验台160可以容纳较小的待测结构，但不限于本实施例，当待测结构较大时也可以将模态试验装置直接安装于待测结构上或待测结构附近进行测试。
[0026]底座上设有至少两个激振安装位，激振器可拆卸地安装于激振安装位上;激振器安装于其中一个激振安装位上时锤头310与试验台160之间的距离，大于激振器安装于另一个激振安装位上时锤头310与试验台160之间的距离;或/和，锤头310与试验台160垂线、以及锤头310的锤击方向之间的夹角为锤击角，激振器安装于其中一个激振安装位上时的锤击角，大于激振器安装于另一个激振安装位上时的锤击角。可以根据所需的锤击条件，例如所需的锤击力度或锤击角度，选择将激振器安装于适当的激振安装位上，使试验更灵活，能够满足各类测试的锤击要求。根据需要，设置可以改变锤击角度