Способ определения резонансной частоты элементов конструкции

 

Изобретение относится к технике виброиспытаний и может быть применено для натурных испытаний конструкций. С целью повышения точности измерения резонансной частоты объектов возбуждают испытуемый объект колебаниями изменяющейся с постоянной скоростью частоты. После достижения сдвига фазы между возбуждающими колебаниями и колебаниями конструкции величины л/2 повторяют развертку частоты с другой постоянной скоростью иг, а значение резонансной частоты ш0 определяют из соотношения (i)o(wiU2 - шги)/ /(v2-v), где о)1 и Ш2 - первая и вторая частоты колебаний конструкции, отстающих от возбуждающих колебаний на л/2. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ВСЕСОЮЗ

flic..-,!ТЯч- Щ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (2!) 4171185/28 (22) 04.01.87 (46) 07.03.91. Бюл. № 9 (71) Сумской филиал Харьковского политехнического института им. В. И. Ленина (72) И. Д. Пузько (53) 534.09(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1308854, кл. G Ol М 7/00, 1985. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РЕЗОНАНСНОА ЧАСТОТЫ ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИИ (57) Изобретение относится к технике виброиспытаний и может быть применено для

Изобретение относится к технике исследования динамических характеристик элементов конструкций при проведении виброиспытаний и может быть использовано для определения частот колебаний при резона нсе.

Цель изобретения — повышение точности измерения резонансной частоты элементов конструкции.

На фиг. 1 приведена блок-схема устройства, реализующего способ определения резонансной частоты элементов конструкции; на фиг. 2 — эпюры динамической амплитудно-частотной характеристики при изменении частоты задающего генератора с разными CKopOCTHMH Vi H 02, 02)0(.

Устройство для определения резонансной частоты элементов конструкции содержит блок развертки частоты, задающий генератор 2, регулятор 3 амплитуды, усилитель 4 мощности, вибростенд 5 с установленным на нем испытуемым объектом 6 (не показан), вибропреобразователем 7 и 8, согласующие усилители 9 и 10, фазовый детектор 11, блок

12 обратной связи, нуль-орган 13, преобразователь 14 частота — напряжение, ключи 15

„„Я0„„1633294 А 1 (51)5 G Ol Н 13/рр натурных испытаний конструкций. С целью повышения точности измерения резонансной частоты объектов возбуждают испытуемый объект колебаниями изменяющейся с постоянной скоростью v частоты. После достижения сдвига фазы между возбуждающими колебаниями и колебаниями конструкции величины л/2 повторяют развертку частоты с другой постоянной скоростью uq, а значение резонансной частоты ы0 определяют из соотношения (00=!(ol v2 0)201)/

/(и — Ui)> где о> и оз — первая и вторая частоты колебаний конструкции, отстающих от возбуждающих колебаний на л/2. 2 ил. и 16, усилители 17 и 18 с регулируемыми коэффициентами усиления, блок 19 памяти, сумматор 20, коммутатор 21, триггеры 22 и 23, дешифратор 24, элементы 25 и 26 задержки, регистратор 27, вход 28 <Пуск».

Выход блока 1 развертки частоты подключен к управляющему входу задающего генератора 2, выход которого через последовательно соединенные регулятор 3 амплитуды и усилитель 4 мощности подключен к катушке возбуждения (не показана) вибростенда 5 с установленным на нем испытуемым объектом 6.

На вибростенде 5 и испытуемом объекте 6 установлены вибропреобразователи 7 и 8 ссютветственно, подключенные выходами к входам согласующих усилителей 9 и 10 соответственно, выходы которых подключены к входам фазового детектора 11.

Выход согласующего усилителя 9 через блок 12 обратной связи подключен к управляющему входу регулятора 3 амплитуды, Выход согласующего усилителя 10 подключен также к входу преобразователя 14 частота — напряжение, выход которого подключен через последовательно соединенные

1633294 оз ог — юга

<оо= ов vi - 1 2

Фиг. 7

ФиГ 2

Соста вител ь В. Никол аев

Редактор (Г!атрушева Техред A. Кравчук Корректор И. Муска

Заказ 6|2 Тираж 311 Подписное

ВНИИПИ Гос1дарственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 ключ 16 и усилитель 18 с регулируемым коэффициентом усиления к суммарному входу сумматора 20, а к его вычитающему входу— через последовательно соединенные ключ 15, усилитель 17 с регулируемым коэффициентом усиления и блок 19 памяти. Выход сумматора 20 подключен к входу регистратора 27.

Способ реализуется следующим образом.

Возбуждают испытуемый объект 6 колебаниями изменяющейся с постоянной скоростью частоты, устанавливаемой сигналом с выхода коммутатора 21 по первому входу блока 1 развертки частоты, измеряя при этом сдвиг между возбуждающими колебаниями и колебаниями испытуемого объекта, которые преобразуются вибропреобразователями 7 и 8 соответственно, сигналы с выходов которых через усилители 9 и 10 поступают на фазовый детектор 1. При совпадении частоты возбуждения с резонансной частотой объекта 6 разность фаз сигналов на входах фазового детектора 11 равна л/2, а сигнал на его выходе равен нулю. На выходе нуль-органа 13 при этом появится импульсный сигнал, который через коммутатор 21 поступает на управляющий вход ключа 15, при этом в блок 19 памяти вводится напряжение, пропорциональное значению частоты.

Вначале производится сканирование со скоростью vi, а после срабатывания нуль-органа 12 осуществляется сканирование со скоростью V>. Сигнал с блока 19 алгебраически суммируется в сумматоре 20 с сигналом с выхода усилителя 18 в момент срабатывания нуль-органа 13, а результат регистрируется регистратором 27.

Формула изобретения

Способ определения резонансной частоты элементов конструкции, заключающийся в том, что дважды воздействуют на конструкцию возбуждающими колебаниями изменяющейся частоты, при каждом воздействии измеряют сдвиг фаз между возбуждающими колебаниями и колебаниями элементов конструкции и фиксируют частоту, при которой колебания элемента конструкции отстают от возбуждающих колебаний на л/2, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, измеряют частоту возбуждающих колебаний с постоянной скоростью vI, после достижения сдвига фаз между возбуждаю20 щими колебаниями и колебаниями конструкции величины л/2 повторяют развертку частоты с другой постоянной скоростью vq, а значение резонансной частоты озо элемента конструкции определяют из ссютношения где со и (0g — первая и вторая частоты, при которых колебания элемента конструкции отстают от воз30 буждающих колебаний на л/2.