复合阻尼减振科学实验柜热分析试验台的制作方法

本实用新型涉及航空航天复合阻尼减振设计技术领域，特别涉及一种复合阻尼减振科学实验柜热分析试验台。

背景技术：

空间站在微重力、无干扰环境下开展多种科学实验，其科学实验装置的载体就是科学实验柜。空间科学载荷安装在科学实验柜内部，宇航员开展不同类型的科学实验研究。在火箭发射和对接、变轨过程中将受到剧烈的振动冲击影响。由于科学实验柜的特殊性，不能改变目标结构。因此选用被动减振方法，敷设复合阻尼材料达到预期的减振效果。然而，复合材料阻尼具有温频特性，即频率随着温度变化而变化，造成在实际试验过程中对复合阻尼减振科学实验柜固有特性分析不准确。

因此，针对复合阻尼减振科学实验柜的热分析试验台研究具有重要意义。为实现以上目标，急需一种分析温度恒定环境下、变温环境下复合阻尼减振科学实验柜固有特性测试的试验台。

技术实现要素：

针对上述问题，本实用新型的目的在于提供一种复合阻尼减振科学实验柜热分析试验台，可实现分析温度恒定环境下、变温环境下复合阻尼减振科学实验柜固有特性的测量。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种复合阻尼减振科学实验柜热分析试验台，包括：

底座；

工装夹具，设置于底座上，用于固定待测试的复合阻尼减振科学实验柜；

点火系统，用于实现对复合阻尼减振科学实验柜所在环境的温度控制；

隔热测温系统，用于为待测试的复合阻尼减振科学实验柜提供封闭环境及对该封闭环境的温度测试。

所述点火系统包括燃气罐及与燃气罐连接的喷火枪，所述喷火枪用于向复合阻尼减振科学实验柜所在的封闭环境提供火源，并且喷火温度可控。

所述点火系统为四组，并且均匀分布在所述底座的两侧。

所述隔热测温系统包括隔热罩和设置于隔热罩上的红外线测温仪，其中隔热罩罩设于复合阻尼减振科学实验柜的外侧，并且与所述底座连接，所述红外线测温仪用于测试隔热罩内侧的温度。

所述红外线测温仪为多个，并且设置于所述隔热罩的顶部，所述隔热罩的侧壁上设有加速度传感器。

所述隔热罩的底部两侧设有用于与所述底座连接的隔热罩连接部；所述隔热罩的两侧壁上均设有点火安装孔和加速度传感器安装孔。

所述工装夹具包括左夹具体和右夹具体，所述左夹具体和右夹具体结构相同，均包括夹具底板、侧板及立板，其中夹具底板与所述底座连接；所述立板与所述夹具底板垂直连接，所述立板用于复合阻尼减振科学实验柜长度方向的限位；所述立板的两侧设有侧板，所述侧板用于复合阻尼减振科学实验柜宽度方向的限位。

所述立板与所述夹具底板之间连接有多个加强筋；所述侧板上设有减重孔。

所述复合阻尼减振科学实验柜包括科学实验柜体及设置于科学实验柜体外表面上的复合阻尼层和约束层，其中约束层位于复合阻尼层的外侧。

所述复合阻尼层采用橡胶材料；所述约束层为铝板。

本实用新型的优点及有益效果是：

1.本实用新型的一种复合阻尼减振科学实验柜热分析试验台，可控制结构系统热环境温度恒定，避免复合阻尼材料温频特性对结构系统固有特性测试的影响，提高试验测试精度。

2.本实用新型的一种复合阻尼减振科学实验柜热分析试验台，可控制结构系统在变温条件下，从而探究阻尼材料的温频特性对复合阻尼减振科学实验柜固有特性的影响，可模拟真实工况。

附图说明

图1为本实用新型复合阻尼减振科学实验柜热分析试验台的结构示意图之一；

图2为本实用新型复合阻尼减振科学实验柜热分析试验台的结构示意图之二；

图3为本实用新型复合阻尼减振科学实验柜热分析试验台中安装复合阻尼减振科学实验柜的结构示意图；

图4为本实用新型中点火系统的结构示意图；

图5为本实用新型中隔热测试系统的结构示意图；

图6为本实用新型中工装夹具的结构示意图；

图7为本实用新型中复合阻尼减振科学实验柜的结构示意图。

图中：a为点火系统；b为隔热测温系统；c为复合阻尼减振科学实验柜；1为底座；2为工装夹具；21为夹具底板；22为加强筋；23为侧板；24为立板；3为科学实验柜体；4为复合阻尼层；5为约束层；6为燃气罐；7为喷火枪；8为隔热罩；81为隔热罩连接部；82为点火安装孔；9为红外线测温仪；10为加速度传感器。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述。

如图1、图3所示，本实用新型提供的一种复合阻尼减振科学实验柜热分析试验台，包括底座1、工装夹具2、点火系统a及隔热测温系统b，其中工装夹具2设置于底座1上，用于固定待测试的复合阻尼减振科学实验柜c；点火系统a用于实现对复合阻尼减振科学实验柜c所在环境的温度控制；隔热测温系统b用于为待测试的复合阻尼减振科学实验柜c提供封闭环境及对该封闭环境的温度测试。

如图2、图4所示，本实用新型的实施例中，点火系统a包括燃气罐6及与燃气罐6连接的喷火枪7，喷火枪7用于向复合阻尼减振科学实验柜c所在的封闭环境提供火源，并且喷火温度可控。

具体地，本实施例中，点火系统a为四组，并且均匀分布在底座1的两侧，从而实现对复合阻尼减振科学实验柜c温度环境的准确控制。其中，喷火枪7中有气阀装置，可控制喷火温度。燃气罐6为可更换的清洁能源，点火系统a中配有灭火装置，以保证点火系统a的安全性。

如图2所示，本实用新型的实施例中，隔热测温系统b包括隔热罩8和设置于隔热罩8上的红外线测温仪9，其中隔热罩8罩设于复合阻尼减振科学实验柜c的外侧，并且与底座1连接，红外线测温仪9用于测试隔热罩8内侧的温度。

进一步地，隔热罩8的侧壁上设有加速度传感器10。

具体地，红外线测温仪9为多个，并且设置于隔热罩8的顶部；隔热罩8的两侧壁上均设有两个加速度传感器10。

如图5所示，本实用新型的实施例中，隔热罩8的底部两侧设有用于与底座1连接的隔热罩连接部81，隔热罩连接部81上设有连接孔，在该连接孔处通过螺栓与底座1连接，隔热罩8可进行横向和纵向移动。隔热罩8的两侧壁上均设有两个点火安装孔82和两个加速度传感器安装孔。隔热罩8的上方设有五个圆孔用于安装红外线测温仪9，红外线测温仪9可以通过传感器探头发出的红外射线测出复合阻尼减振科学实验柜结构的温度环境。

工装夹具2包括左夹具体和右夹具体，左夹具体和右夹具体分别设置于复合阻尼减振科学实验柜c的两端，且对复合阻尼减振科学实验柜c进行限位。

如图6所示，左夹具体和右夹具体结构相同，均包括夹具底板21、侧板23及立板24，其中夹具底板21上设有通孔，在该通孔处通过螺栓与底座1连接；立板24与夹具底板21垂直连接，立板24用于复合阻尼减振科学实验柜c长度方向的限位；立板24的两侧设有侧板23，侧板23用于复合阻尼减振科学实验柜c宽度方向的限位。

进一步地立板24与夹具底板21之间连接有多个加强筋22，起到固定支承夹具作用。侧板23上设有减重孔，目的是为了减轻工装重量。

如图7所示，复合阻尼减振科学实验柜c包括科学实验柜体3及设置于科学实验柜体3外表面上的复合阻尼层4和约束层5，其中约束层5位于复合阻尼层4的外侧。相比于无约束层的自由阻尼结构，添加约束层的约束阻尼结构发生剪切变形量更大，更加吸收能量，从而达到预期的减振目标。

本实用新型的实施例中，复合阻尼层4采用橡胶材料；约束层5为铝板。

具体地，底座1上安装有多颗地脚螺栓，用于固定工装夹具2和隔热罩8，并且工装夹具2和隔热罩8可随试验件大小发生位置变化。

做好前期准备后进行复合阻尼减振科学实验柜固有特性的测量，用于测量复合阻尼减振科学实验柜在恒定温度下、变温环境下的固有特性，具体如下：

1)控制温度恒定下，测量复合阻尼减振科学实验柜的固有特性。

首先，将四台点火系统a分别安装在隔热罩8的点火安装孔82处，安装完毕后检查喷火枪7和燃气罐6的连接情况，确保安装无误。

其次，在隔热罩8的两侧的加速度传感器安装孔中分别粘贴加速度传感器10，加速度传感器10的平面与复合阻尼减振科学实验柜c的柜体表面采用水平胶连。在隔热罩8的上方打开红外线测温仪9。然后，开启点火系统a，将气阀调为一档，控制温度为恒定状态，对复合阻尼减振科学实验柜c进行固有特性的测试，此方法可避免温度对阻尼材料力学特性的影响，提高试验精度。

2)温度不均匀分布环境下，对复合阻尼减振科学实验柜进行固有特性测试。

首先，将四台点火系统a分别安装在隔热罩8的点火安装孔82处，安装完毕后检查喷火枪7和燃气罐6的连接情况，确保安装无误。

其次，在隔热罩8的两侧的加速度传感器安装孔中分别粘贴加速度传感器10，加速度传感器安装孔的平面与复合阻尼减振科学实验柜c的柜体表面采用水平胶连。在隔热罩8上方打开红外线测温仪9。然后，开启点火系统a，将气阀分别调至一、二、三、四档，观察红外线测温仪9的温度示数，控制温度的范围，最后对复合阻尼减振科学实验柜c进行固有特性的测试，此方法可考虑阻尼材料的温频特性下，复合阻尼减振科学实验柜的固有特性，模拟真实试验工况。

本实用新型的试验台不但能在恒温下对复合阻尼减振科学实验柜进行测试，还可以对温度不均匀分布环境下的复合阻尼减振科学实验柜进行固有特性测试，模拟真实试验工况，在整个实验过程中通过外部激励提供振动输入力。

本实用新型的实施中，点火系统a采用罗宾汉点火装置，可准确控制复合阻尼减振科学实验柜的加热温度；通过调节点火器的气阀，可控制火力的大小，进而对复合阻尼减振科学实验柜进行不同温度范围的加热。考虑到阻尼材料的力学特性随着温度变化，本实用新型不但能在恒温下对复合阻尼减振科学实验柜进行测试，还可以对温度不均匀分布环境下的复合阻尼减振科学实验柜进行固有特性测试，模拟真实试验工况。

以上所述仅为本实用新型的实施方式，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进、扩展等，均包含在本实用新型的保护范围内。