單點(diǎn)激光連續(xù)掃描測振的薄壁件實(shí)驗(yàn)?zāi)B(tài)測試方法研究.pdf

1、薄壁件因具有重量輕、結(jié)構(gòu)效率高等諸多優(yōu)點(diǎn),已被廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)各個(gè)領(lǐng)域,特別是航空航天領(lǐng)域。但薄壁件一般面積比較大、剛度較低,所以在機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)過程中容易產(chǎn)生振動(dòng),形成振動(dòng)噪聲甚至引起機(jī)械故障,所以必須對薄壁件進(jìn)行模態(tài)測試和動(dòng)力學(xué)預(yù)測。傳統(tǒng)的采用振動(dòng)傳感器加力錘錘擊的模態(tài)寬頻測試方法會(huì)因粘貼傳感器引入附加質(zhì)量而改變薄壁件的模態(tài),同時(shí)此方法獲取的信息量極為有限。單點(diǎn)激光逐點(diǎn)測振的模態(tài)測試方法存在操作費(fèi)時(shí)、勞動(dòng)量大、測量周期長等問題,而且只能

2、測試結(jié)構(gòu)簡單薄壁件。針對現(xiàn)有模態(tài)測試方法難以滿足薄壁件模態(tài)測試需求的問題,本文提出了單點(diǎn)激光連續(xù)掃描測振的薄壁件實(shí)驗(yàn)?zāi)B(tài)測試方法,主要研究內(nèi)容包括:
　　單點(diǎn)激光連續(xù)掃描測振的模態(tài)測試?yán)碚摶A(chǔ)研究。論述了激光多普勒效應(yīng)的基本理論,在此基礎(chǔ)上分析了激光多普勒測振的實(shí)現(xiàn)原理;研究了純模態(tài)分析理論和兩端固定細(xì)弦的自由振動(dòng)問題,從理論上建立了單點(diǎn)激光在兩端固定的自由振動(dòng)細(xì)弦上連續(xù)掃描測振的振動(dòng)信號(hào)和弦的模態(tài)振型之間的關(guān)系;研究了單點(diǎn)激光連

3、續(xù)掃描測振信號(hào)的處理方法,提出了振動(dòng)信號(hào)上下交替包絡(luò)線的求取方法。
　　典型薄壁件—薄壁梁的單點(diǎn)激光連續(xù)掃描測振模態(tài)測試實(shí)驗(yàn)研究。以薄壁梁為測試對象,提出了單點(diǎn)激光連續(xù)掃描測振的薄壁梁模態(tài)測試方案,搭建了相應(yīng)的模態(tài)測試實(shí)驗(yàn)平臺(tái),對薄壁梁進(jìn)行了模態(tài)測試實(shí)驗(yàn),求得了薄壁梁的前四階固有頻率及其固有頻率下的模態(tài)振型。用薄壁梁有限元模態(tài)分析結(jié)果對測試結(jié)果進(jìn)行了對比分析與驗(yàn)證。
　　典型薄壁件—薄壁圓筒的單點(diǎn)激光連續(xù)掃描測振模態(tài)測試實(shí)驗(yàn)

4、研究。突破單點(diǎn)激光連續(xù)掃描測振模態(tài)測試方法在視角上的制約,提出了單點(diǎn)激光連續(xù)掃描測振的薄壁圓筒模態(tài)測試方案,從理論上分析了測試系統(tǒng)的對齊和校準(zhǔn)參數(shù)靈敏度問題,搭建了單點(diǎn)激光連續(xù)掃描測振的薄壁圓筒模態(tài)測試實(shí)驗(yàn)平臺(tái),提出了測試系統(tǒng)校準(zhǔn)方案,對薄壁圓筒進(jìn)行了模態(tài)測試實(shí)驗(yàn),得到了薄壁圓筒前五階固有頻率及其固有頻率下的模態(tài)振型。用薄壁圓筒有限元模態(tài)分析結(jié)果對測試結(jié)果進(jìn)行了對比分析與驗(yàn)證。
　　本文提出的單點(diǎn)激光連續(xù)掃描測振的薄壁件實(shí)驗(yàn)?zāi)B(tài)測