基于振动的铝合金板的疲劳破坏试验

hhtnwpu · 发表于 2010-9-27 18:46

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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？

szdlliuzm · 发表于 2010-9-27 21:16

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。

szdlliuzm · 发表于 2010-9-27 21:20

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。

penghust · 发表于 2010-9-27 21:22

看了szdlliuzm 的贴，很受用

szdlliuzm · 发表于 2010-9-27 22:03

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。

hhtnwpu · 发表于 2010-9-27 22:29

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

szdlliuzm · 发表于 2010-9-28 01:10

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。

yinhy9 · 发表于 2010-9-28 09:00

szdlliuzm，对振动方面很专业哦！对我也很受用！

hcharlie · 发表于 2010-9-28 09:07

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。

szdlliuzm · 发表于 2010-9-28 10:20

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。

hhtnwpu · 发表于 2010-9-28 14:43

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？

hhtnwpu · 发表于 2010-9-28 15:01

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

hhtnwpu · 发表于 2010-9-28 15:06

我好像上传不了附件，我放在相册里了。

penghust · 发表于 2010-9-28 15:32

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？

szdlliuzm · 发表于 2010-9-28 15:57

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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