已为全球范围内的汽车、军事/航天和地震测试等领域提供了众多各种尺寸的单、多自由度振动台，如用于教学演示的0.5m2振动台、用于测试建筑和火车结构的5m×5m大型振动台。
对于结构测试，多轴测试系统有多种不同配置方案。为使振动台设计简洁、不出现过约束和制造、安装简便，采用经典的3-2-1设计方法。3-2-1涉及作动器数目及其如何与台面或试件安装表面排列。台面下装有三个垂直作动器，用以提供垂直向（Z）、仰俯和侧翻动作。台面侧向装有两个横向作动器，用以提供横向（Y）和偏航动作。台面正向装有一个纵向作动器，用以提供纵向（X）运动。全球范围众多已安装设备证明该设计的可靠性。原厂设计和制作所有主要部件，以获得高性能、高稳定的系统。
特 点
- 0-500Hz工作频率
- 高达445kN输出力
- 单自由度至六自由度
- 高达1m（峰-峰）行程
- 台面尺寸0.5至5m2
- 低摩擦、低维护可调球铰
- 所有作动器采用静压支撑
- 最小系统维护
台 面
作为一重要部件，台面均经过专业有限元分析，确保第一振型在系统工作频率之上。通过结构设计评估，确保工作应力处于安全范围内，同时减少系统移动质量和延伸系统寿命。典型台面结构设计包含封闭式断面、角撑板、连接板，以期增强弯曲刚度质量比系数及扭曲刚度质量比系数。
根据台面尺寸和被测试件，可建造铝合金台面和合金钢台面。3m或3m以下的台面适合采用铝合金材料制造，而大尺寸台面适合采用合金钢材料制造。1m或以下台面采用实心铝坯，其余大台面将采用焊接。加工之后的台面注入阻尼材料和泡沫橡胶，以期减少面板振动。台面上加工公制或英制螺空用以安装试件。
作动器
多种模拟台采用疲劳级、高性能、双出杆伺服液压作动器。此作动器采用一体式、4140热处理合金钢活塞杆和一体式、管状合金作动器本体。管状本体刚度远高于传统联结式活塞杆设计，自振频率也高过系统工作频率。
此作动器含有一独有特性，即其在多自由度模拟台系统中使用活塞杆静压支撑。活塞杆静压支撑使作动器可在极高侧载的环境中运行，如横向加速度较大的测试。另外，为确保在静压支撑压力损失时活塞杆也能得到有效支撑，采用聚合物涂层备用静压支撑。此作动器运行摩擦力极其低下，仅有静压支撑油膜层产生的近似为零的粘性剪应力。通过降低作动器摩擦力，高频时谐波失真和非线性得到有效抑制。
作动器上诸多不同类别的传感器为多自由度模拟台控制器提供不同反馈信号。同轴内置的LVDT位移传感器用于位置控制反馈。作动器上集成压差传感器用于稳定控制回路，控制力矩过调、转矩和台面扭转。
作动器通过特殊设计、高转角球铰与台面联结。这些球铰均维护少，预应力可调，且能有效降低回冲。该球铰的调节只需通过常规工具即可完成。
对需运行大型试件的系统，垂直作动器会配有静态支撑系统。该系统可支撑荷载和台面，以此减少作动器面积和增强系统整体性能。静压支撑系统采用高压液压油作用在活塞杆下端，以提供足够的力消除重力影响。通过大型蓄能器吸收和提供压力油，该设计消除了基于气体静支撑系统的氮气泄漏问题，该泄漏问题会对试验精度带来负面影响。配有静态提升装置和简便控制单元，以方便安装。
小型系统可采用单或双二级伺服阀阀。大型系统（2m或以上）一般采用高性能、三级伺服阀。多自由度模拟台采用自有2级或3级高性能伺服阀。3级伺服阀流量范围为100gpm至1200gpm。
分油站
针对试验目的而单独设计分油站。对于多自由度振动模拟台，高流量分油站和蓄能器可满足峰值速度要求和减少油源尺寸。在一些大型多自由度模拟台系统安装中，大流量分油站安装在墙角处或系统旁。分油站集成有蓄能器、高压油过滤器和为三级阀供油的先导油口，带有高/低压开关和通/断控制。
附加蓄能器一般安装在油源出口处或近多自由度模拟台处，依靠现场状况。可提供工作压力至27MPa至34MPa的大容量蓄能器。
油 源
根据客户需要，可提供常规油源和静音油源。常规油源采用工业油源设计，易于维修和降低成本。静音油源采用油浸变量压力补偿泵且泵/电机组合均浸入油中。静音油源对金属外罩和内部不锈钢液压油箱均采用声学处理，以降低噪声。静音油源遵循工业标准，油源周围1米处声音仅为68dBA。这使静音油源油源可安装在需考虑噪音的环境中，且减少硬管道安装难度。
在振动测试领域中，静音油源为仅有的采用集成式过滤/冷却回路的油源。该回路对于振动测试系统极其有益，其可使系统闲置等待运行时，液压油也可有效持续得到过滤和冷却。而常规系统仅采用回油路冷却和过滤，当系统闲置回油路无液压油流动时，使油源遭受于过热和液压油过脏困扰。
在振动模拟台应用中，一般在反力质量块内圈内提供一个环路，为分油站供油和简化与油源的联结。静音油源提供完整的系统，并提供软管和相应的硬管安装工具。
内部闭环控制
静音油源设计和制作自有伺服控制器，该控制器和板卡包含了所有多自由度模拟台所需的内部控制典型要求。内部回路可远程、本地控制作动器。一旦控制器得到振动台运动模型，用户可在多自由度控制模式下简便地运行系统，实时产生数据，或采用Sin波控制模式变换旋转中心。
对于地震系统，控制回路采用高保真设计。采用独创的混合处理控制器技术，为所有闭环控制函数提供无限的回路接近率和分辨率，目前，多自由度振动台的工作频率为0-100Hz。所有外部回路控制如自由度（笛卡尔坐标系）控制均提供另外一个高速数字闭环处理器，以细分实时命令和确保系统同步性能。
该控制系统采用三参量控制，使整个频谱的控制精度得到最大优化。三参量控制同步使用位移（低频）、速度（中频）和加速度（高频）反馈，扩展了系统闭环动态范围。装在作动器上的压差传感器控制油柱共振、台面扭转、过调扭矩和转矩（非对称试件）。
伺服控制器可直接链接至所有工业级地震随机波和时基采集波形控制系统中。该系统可被局域网或互联网上多用户访问测试系统。通过增加用户识别界面至控制系统，数据采集单元可被添加至网络。采集的数据可被存放在本地或网络硬盘中。其包含一个完全兼容的应变式或加速度计型号调节器。
油源的控制系统集成有内部回路PIDF控制，可保证油源流量和压力性能满足试验要求。
控制选项还包括拟动力测试包和实时混合试验包。这些包使用实时“回路元件”计算引擎，并根据一组由建筑物结构模型微分得出方程，运行建筑物的运动。拟动力软件包是兼容NEES网络，并允许使用者访问NEES软件公共端。实时混合试验包亦可使用NEES网络软件，也可使用在Matlab环境中运行的商业高速实时计算系统。
现场服务
可为用户提供现场服务。范围包含反力质量块（地表或悬挂气囊）系统设计和建造、客户现场系统安装监督、培训和售后操作支持。
三方向地震台
上海褒博机电科技有限公司
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发表于 2011-8-9 13:38
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