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基于振动的铝合金板的疲劳破坏试验

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发表于 2010-9-27 18:46 | 显示全部楼层 |阅读模式

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请问有做过基于振动的铝合金板疲劳破坏试验的么?设想是利用推力5T的振动台来对一铝合金方板进行疲劳破坏试验,但在板的一阶固有频率下对板激励,板上的应力用应变片测出来很小,只有几个兆帕,有什么好的办法么?还是我的激励方式不对?
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发表于 2010-9-27 21:16 | 显示全部楼层
把铝合金板厚度减小些,如厚度3毫米左右,做成长条形,一端固定成悬臂梁结构,如果觉得振动的弯曲变形态小了,可以把梁的长度加长,在自由端加配重块。
然后用扫频试验找出共振点,就在共振频率上设置10-20G的加速度,那么在梁的自由端就可以有100G-200G的加速度了(10倍的放大系数了),这时希望减小板上的应变量时减小振动加速度就可以了。
发表于 2010-9-27 21:20 | 显示全部楼层
薄铝合金板做成悬臂梁最好是对称的,中心是固定端就固定在动圈的中心位置上,这样动圈受力可以保持平衡。要防止动圈受到大的偏载,也要防止振动因共振而出现过电流烧坏功率放大器。
发表于 2010-9-27 21:22 | 显示全部楼层
看了szdlliuzm 的贴,很受用
发表于 2010-9-27 22:03 | 显示全部楼层
铝合金的振动疲劳破坏试验与夹具的设计过程是相反的,就是降低这个试件的结构刚度,因此方法就薄板、长条。而如果是夹具的设计方法就是厚板、短梁一提高结构刚度。
由于铝合金板的密度小了,用了薄板本身的重量就轻了,而偏心质量就能产生激振力了,因此通过增加偏心质量增加一个额外 的弯矩了,通过增加偏心质量所增加的激振力就可以减小电动振动台的推力了,可以降低试验的难度及试验成本了。
 楼主| 发表于 2010-9-27 22:29 | 显示全部楼层
回复 szdlliuzm 的帖子

感谢指教!主要是实验要求板的边界条件就是四边固支,用边框固定在振动台上之后板的尺寸220*220*1.6(mm),固有频率300hz,若不是边界条件限制我也想用悬臂版的形式试验,呵呵。不知道是否可以用声疲劳的加载形式?NASA以前貌似用过microphone
发表于 2010-9-28 01:10 | 显示全部楼层
实验要求板的边界条件就是四边固支,用边框固定在振动台上之后板的尺寸220*220*1.6(mm),固有频率300hz,这个结构在振动试验中的共振量级是不大的,由于结构的重量轻了了,与你用5T振动台或1T台甚至是300KG振动台都没有关系了。
按此尺寸结构的重量估计是2KG内,重的话不超过4KG了,而铝板的重量计量就是0.2KG了。

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发表于 2010-9-28 09:00 | 显示全部楼层
szdlliuzm,对振动方面很专业哦!对我也很受用!
发表于 2010-9-28 09:07 | 显示全部楼层
不知你的试验目的是什么?是研究性的还是对特定结构的验证试验?
对于研究性试验一般要做S-N曲线,由于破坏的分散性,一般要做几个量级,每个量级要做3~5件,是工作量极大,很费时费力的。
如果对特定的结构做验证性试验,用指定的量级就做一次,得到是否有损坏的的结论就可以了。这是绝大部分振动试验的方式。
对振动强度特别敏感的是什么焊接件,钎焊件,胶接件。。。等等,真正的结构件能振坏的极少极少,要加极大极大的量级才能振坏,而这种振级是现实中极少碰到的,诸如10级以上的地震。所以一定要明白你做此试验的目的,再下手去做。

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发表于 2010-9-28 10:20 | 显示全部楼层
真正的结构件能振坏的极少极少,要加极大极大的量级才能振坏,而这种振级是现实中极少碰到的
确实如此,象振动台的动圈就是一个结构件,就是使用有上千上万小时的振动动圈的骨架都是完好如初。
 楼主| 发表于 2010-9-28 14:43 | 显示全部楼层
回复 hcharlie 的帖子

谢谢!如果现在做验证性的试验,对于一个铝合金平板板结构,其指定的量级有国标么?是不是就是设定一个g值,然后加载?
 楼主| 发表于 2010-9-28 15:01 | 显示全部楼层
本帖最后由 hhtnwpu 于 2010-9-28 15:04 编辑

回复 szdlliuzm 的帖子

谢谢!这个实验与常规的疲劳试验不太一样,是要基于振动的,文献有类似的试验,望各位看后再给予指导,谢谢!
文献名:Comparing fatigue life estimates using experimental and spectral density based probability distributions

 楼主| 发表于 2010-9-28 15:06 | 显示全部楼层
我好像上传不了附件,我放在相册里了。
发表于 2010-9-28 15:32 | 显示全部楼层
本帖最后由 penghust 于 2010-9-28 15:38 编辑

回复 szdlliuzm 的帖子

记得以前你曾说过在某个试验中由于共振,致使动圈振坏。。。
不知道我记得是否清楚,,?
动圈一阶共振频率一般会比较高

---
刚刚找到这个贴
http://forum.vibunion.com/thread-94742-1-1.html
“产品上的振动量级大于动圈的振动量级了”
这种现象应该是由于共振引起的吧?
发表于 2010-9-28 15:57 | 显示全部楼层
回复 penghust 的帖子

当时刚夹具与天线放在垂直方向进行扫频试验时,5-200Hz的条件,天线轻的一头就会有强烈的垂直方向共振,而另一端却没有,天线在另外一个共振频率点时却强烈的左右摇摆了,在共振时天线里面发出了强烈的噪声,应当是里面的结构件有相互有撞击了。当时我最大的当心就是别把振动的动圈振坏了。这种情况下试验只能停止了。
后面在垂直试验在等夹具的两端增加了减振器,天线的横向摆动及垂直方向的共振都大幅度的减小了,正弦扫频试验也完成了。

这时从帖子上复制的内容。意思是动圈与2.6米长的天线夹具是刚性连接的,在振动试验中夹具出现了强烈的摇摆,这样就会让动圈跟台体里强烈晃动了,由于动圈的线圈部分的间隙是很小的,就会造成动圈的损坏了。

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