一种用于消声水池振动噪声测试的激振器固定装置及方法

本发明涉及一种用于消声水池振动噪声测试的激振器固定装置及方法，属于船舶振动噪声测试。

背景技术：

1、消声水池进行振动噪声试验是掌握结构声振响应特性并实现结构振动噪声控制的重要依据，在消声水池进行试验可以减小背景噪声干扰，模拟无限广自然环境中的自由声场条件，最大限度降低试验误差。在消声水池进行结构振动噪声测试时通常需要通过激振器激励试验模型，由于试验环境限制，现有激振器固定装置模式较为单一，需要不断调整模型位置，从而改变激励测点，工作量大且极易造成模型损坏，无法做到灵活调整激励点；并且当激振器安装的高度和位置不准确时，不仅会导致试验数据不准确，还会对试验装置和模型造成损害。因此，如何根据试验模型吊装及测点需求，灵活改变激振器位置，设计一种简单、灵活、高效的用于消声水池振动噪声测试的激振器固定装置具有重要意义。

2、通过对现有技术的文献检索发现，与本发明有关的公开资料主要包括：1、一种激振器底座固定装置(专利号：202221468223.7)；2、一种激振器固定装置(专利号：202022193982.4)；3、一种活动式模态激振器固定装置(专利号：200420086169.5)。

3、通过对现有技术的文献检索发现，近年来，与本发明申请有关的公开资料主要包括：1、一种激振器底座固定装置(专利号：202221468223.7)；2、一种激振器固定装置(专利号：202022193982.4)；3、一种活动式模态激振器固定装置(专利号：200420086169.5)。

4、专利申请1公开了一种激振器底座固定装置，属于汽车的整车和动力总成的模态试验技术领域，解决了激振器移动和安装困难的问题；专利申请2公开了一种激振器固定装置，属于直升机试验设备领域，该装置具有可以在一定范围内自由调节激振器安装高度及角度的功能；上述两件专利申请与本发明的应用领域不同，所采用的具体结构也不同，因此存在很大的差异。专利申请3公开了一种活动式模态激振器支架固定装置，使原来只能在试验室进行的大型装备模态分析可以在外场进行，扩展了模态测试应用范围，与本发明在应用方向上存在较大差异。

技术实现思路

1、本发明是为了解决传统消声水池振动噪声测试中无法对水下结构进行灵活激励的问题，进而提供了一种用于消声水池振动噪声测试的激振器固定装置及方法。

2、本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

3、一种用于消声水池振动噪声测试的激振器固定装置，包括主支架、移动支撑架、固定支架、角度盘、若干第一绳索及若干第二绳索，其中，所述主支架通过若干第一绳索吊装在起重机吊钩下方，试验模型通过若干第二绳索吊装在主支架下方，所述移动支撑架跨设在主支架上且移动支撑架的两端分别通过第一螺栓与主支架固接，通过调节第一螺栓在主支架上的位置实现激振器沿水平方向的位置调节，激振器固装在固定支架的底部，试验模型与激振器之间通过激振杆固接，所述固定支架通过第二螺栓固装在移动支撑架上，且通过开设在固定支架上的若干第一位置调节孔实现激振器沿消声水池深度方向的位置调节，所述角度盘平行搭设在移动支撑架上且角度盘与移动支撑架之间磁吸连接。

4、进一步地，所述主支架为矩形框架结构，其包括两个平行设置的第一支架杆及两个平行设置的第二支架杆，其中每个第一支架杆的侧壁均开设有沿其长度方向布置的第二位置调节孔，第一螺栓对应穿装在第二位置调节孔内。

5、进一步地，所述第二位置调节孔为长孔。

6、进一步地，所述主支架上沿其周向均布有若干吊环，每个吊环的上部及下部分别开设有第一吊装孔及第二吊装孔，若干第一绳索及若干第二绳索对应通过若干第一吊装孔及若干第二吊装孔连接至主支架上。

7、进一步地，所述移动支撑架包括平行布置的两个支撑板及用于连接两个支撑板的连接板，每个支撑板的中部均沿其长度方向固设有两个耳板，所述第二螺栓的数量为四个，且对应通过四个耳板相对安装在两个支撑板上，每个支撑板的两端部均垂直且一体固设有端板，所述端板上开设有固定圆孔。

8、进一步地，两个第一支架杆均为空心管状结构，每个第一支架杆的上壁均沿其长度方向开设有第三位置调节孔，四个端板两两对应插装在两个第三位置调节孔内。

9、进一步地，所述固定支架包括包括呈矩阵布置的四个支架主体及固装在四个所述支架主体底端的固定底座，若干所述第一位置调节孔分别开设在四个所述支架主体上，且在每个所述支架主体上均竖向排列。

10、进一步地，所述固定支架上还设置有两组横杆，每组所述横杆均对应固装在两个所述支架主体之间。

11、进一步地，所述角度盘套设在所述移动支撑架的外部。

12、一种上述激振器固定装置的使用方法，包括如下步骤：

13、步骤一、起重机通过起重机吊钩及第一绳索将主支架吊起，同时通过第二绳索将试验模型与主支架连接；

14、步骤二、组装固定支架、激振器和激振杆；

15、步骤三、根据试验模型的激励位置，调节固定支架在移动支撑架上的安装位置，以及移动支撑架在主支架上的安装位置；

16、步骤四、通过起重机将试验模型放入消声水池中，开启激振器，完成指定工况下的试验测试，待一组工况测试完成后，根据角度盘的刻度转动主支架，完成不同角度下的结构辐射噪声测试；

17、步骤五、根据试验要求更换试验模型激励点，重复步骤三至步骤四，从而实现激励位置的调整，以满足试验模型任意测点激励的要求。

18、本发明与现有技术相比具有以下效果：

19、本发明结构简单，易于操作，省时省力且牢固可靠，与现有技术相比，更适用于消声水池振动噪声试验测试的现场需要；

20、本发明的激振器固定装置可根据试验模型激励点，通过调整移动支撑架在主支架上的位置以及调整固定支架在移动支撑架上的位置，实现激振器沿水平方向及深度方向的位置调节，从而快速、灵活调整激振器激励位置，满足水池振动噪声测试从试验模型外部进行激励的条件；

21、测试过程中，需要通过布置水听器采集测试数据，通过角度盘的刻度转动装置，可在减少水听器布置数量的同时，完成试验模型不同角度辐射噪声测试，有效解决试验模型测试工况限制的难题。

22、角度盘与移动支撑架之间采用磁吸连接，便于角度盘的重复利用。

23、本发明的激振器固定装置为可拆卸结构，且拆卸操作简单，能够重复利用，即更换不同试验模型时可以使用同一激振器固定装置，为结构扰动噪声测试提供便利条件，对船舶振动噪声测试领域具有重要意义，具有较高的经济性。

技术特征：

1.一种用于消声水池振动噪声测试的激振器固定装置，其特征在于：包括主支架(1)、移动支撑架(2)、固定支架(3)、角度盘(4)、若干第一绳索(5)及若干第二绳索(6)，其中，所述主支架(1)通过若干第一绳索(5)吊装在起重机吊钩(7)下方，试验模型(8)通过若干第二绳索(6)吊装在主支架(1)下方，所述移动支撑架(2)跨设在主支架(1)上且移动支撑架(2)的两端分别通过第一螺栓与主支架(1)固接，通过调节第一螺栓在主支架(1)上的位置实现激振器(9)沿水平方向的位置调节，激振器(9)固装在固定支架(3)的底部，试验模型(8)与激振器(9)之间通过激振杆(10)固接，所述固定支架(3)通过第二螺栓固装在移动支撑架(2)上，且通过开设在固定支架(3)上的若干第一位置调节孔(3-1)实现激振器(9)沿消声水池深度方向的位置调节，所述角度盘(4)平行搭设在移动支撑架(2)上且角度盘(4)与移动支撑架(2)之间磁吸连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于消声水池振动噪声测试的激振器固定装置，其特征在于：所述主支架(1)为矩形框架结构，其包括两个平行设置的第一支架杆(1-1)及两个平行设置的第二支架杆(1-2)，其中每个第一支架杆(1-1)的个侧壁均开设有沿其长度方向布置的第二位置调节孔(1-11)，第一螺栓对应穿装在第二位置调节孔(1-11)内。

3.根据权利要求2所述的一种用于消声水池振动噪声测试的激振器固定装置，其特征在于：所述第二位置调节孔(1-11)为长孔。

4.根据权利要求1、2或3所述的一种用于消声水池振动噪声测试的激振器固定装置，其特征在于：所述主支架(1)上沿其周向均布有若干吊环(11)，每个吊环(11)的上部及下部分别开设有第一吊装孔(11-1)及第二吊装孔(11-2)，若干第一绳索(5)及若干第二绳索(6)对应通过若干第一吊装孔(11-1)及若干第二吊装孔(11-2)连接至主支架(1)上。

5.根据权利要求2所述的一种用于消声水池振动噪声测试的激振器固定装置，其特征在于：所述移动支撑架(2)包括平行布置的两个支撑板(2-1)及用于连接两个支撑板(2-1)的连接板(2-2)，每个支撑板(2-1)的中部均沿其长度方向固设有两个耳板(2-3)，所述第二螺栓的数量为四个，且对应通过四个耳板(2-3)相对安装在两个支撑板(2-1)上，每个支撑板(2-1)的两端部均垂直且一体固设有端板(2-4)，所述端板(2-4)上开设有固定圆孔(2-41)。

6.根据权利要求5所述的一种用于消声水池振动噪声测试的激振器固定装置，其特征在于：两个第一支架杆(1-1)均为空心管状结构，每个第一支架杆(1-1)的上壁均沿其长度方向开设有第三位置调节孔(1-12)，四个端板(2-4)两两对应插装在两个第三位置调节孔(1-12)内。

7.根据权利要求1所述的一种用于消声水池振动噪声测试的激振器固定装置，其特征在于：所述固定支架(3)包括包括呈矩阵布置的四个支架主体(3-2)及固装在四个所述支架主体(3-2)底端的固定底座(3-3)，若干所述第一位置调节孔(3-1)分别开设在四个所述支架主体(3-2)上，且在每个所述支架主体(3-2)上均竖向排列。

8.根据权利要求7所述的一种用于消声水池振动噪声测试的激振器固定装置，其特征在于：所述固定支架(3)上还设置有两组横杆(3-4)，每组所述横杆(3-4)均对应固装在两个所述支架主体(3-2)之间。

9.根据权利要求1所述的一种用于消声水池振动噪声测试的激振器固定装置，其特征在于：所述角度盘(4)套设在所述移动支撑架(2)的外部。

10.一种上述权利要求1～9中任一权利要求所述激振器固定装置的使用方法，其特征在于：包括如下步骤：

技术总结
一种用于消声水池振动噪声测试的激振器固定装置及方法，属于船舶振动噪声测试技术领域。本发明解决了传统消声水池振动噪声测试中无法对水下结构进行灵活激励的问题。主支架通过若干第一绳索吊装在起重机吊钩下方，试验模型通过若干第二绳索吊装在主支架下方，移动支撑架跨设在主支架上且移动支撑架的两端分别通过第一螺栓与主支架固接，通过调节第一螺栓在主支架上的位置实现激振器沿水平方向的位置调节，激振器固装在固定支架的底部，通过开设在固定支架上的若干第一位置调节孔实现激振器沿消声水池深度方向的位置调节，角度盘平行搭设在移动支撑架上且角度盘与移动支撑架之间磁吸连接。通过角度盘可完成试验模型不同角度辐射噪声测试。

技术研发人员：高聪,庞福振,李海超,王凯,杜圆,李晨昊,秦宇璇,江沛
受保护的技术使用者：哈尔滨工程大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15