專利名稱：一種應(yīng)用剪切法測(cè)量粘彈性材料力學(xué)參數(shù)的實(shí)驗(yàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及粘弾性材料參數(shù)測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域，具體為ー種應(yīng)用剪切法測(cè)量粘彈性材料力學(xué)參數(shù)的實(shí)驗(yàn)裝置。
技術(shù)背景目前，國內(nèi)相關(guān)單位目前使用的粘弾性阻尼材料力學(xué)參數(shù)測(cè)量設(shè)備主要包括從法國引進(jìn)的Metravib粘彈分析儀和從丹麥引進(jìn)的B&K3550復(fù)模量測(cè)試系統(tǒng)。這兩種系統(tǒng)存在價(jià)格高昂，使用方法復(fù)雜等缺陷。其中Metravib粘彈分析儀基于溫頻等效原理設(shè)計(jì)，屬于間接測(cè)量方法，且測(cè)量頻率上限一般低于500Hz ；B&K3550復(fù)模量測(cè)試系統(tǒng)基于共振法原理設(shè)計(jì)，通過分析懸臂梁試件共振峰特性間接得到阻尼材料力學(xué)參數(shù)，但該系統(tǒng)在實(shí)際測(cè)量過程中很難獲得試件的高階(第三、四階)共振峰，測(cè)量頻率上限低于1kHz。因此，需要研制ー種結(jié)構(gòu)簡單，同時(shí)又能滿足國標(biāo)測(cè)量精度要求的粘弾性寬頻力學(xué)參數(shù)測(cè)量實(shí)驗(yàn)裝置。
發(fā)明內(nèi)容要解決的技術(shù)問題為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明在現(xiàn)有國標(biāo)《GB/T16406-1996》基礎(chǔ)上，提出了一種應(yīng)用剪切法測(cè)量粘弾性材料力學(xué)參數(shù)的實(shí)驗(yàn)裝置。技術(shù)方案本發(fā)明的技術(shù)方案為所述ー種應(yīng)用剪切法測(cè)量粘弾性材料力學(xué)參數(shù)的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在干包括殼體、カ傳感器、加速度傳感器和激振器；殼體分為上殼體和下殼體，上殼體和下殼體均為ー端封閉的空心圓柱結(jié)構(gòu)，上殼體和下殼體同軸固定連接；激振器置于下殼體內(nèi)部，并且激振器中心軸線與下殼體中心軸線共線；上殼體上端面開有中心通孔，預(yù)緊螺桿插入上殼體上端面的中心通孔內(nèi)，并且預(yù)緊螺桿下端與定位滑塊上端面同軸連接；定位滑塊為薄壁圓柱結(jié)構(gòu)，安裝在上殼體內(nèi)部，并與上殼體同軸間隙配合，定位滑塊下端面中心有圓柱形凸起，定位滑塊通過圓柱形凸起與力傳感器一端螺紋固定連接；カ傳感器另一端通過螺桿與T型墊片上端面固定連接，T型墊片下段為薄壁片狀結(jié)構(gòu)，且上殼體中心軸線處于T型墊片的對(duì)稱面內(nèi)；T型墊片與托盤配合，用于夾持試件；兩個(gè)托盤對(duì)稱安裝在上殼體側(cè)壁上，托盤上的螺桿垂直穿過U型支架側(cè)壁和上殼體側(cè)壁，并且托盤上的螺桿與U型支架螺紋配合，托盤上的試件安裝面與T型墊片下段薄壁片狀結(jié)構(gòu)側(cè)面平行相對(duì);υ型支架為下端面封閉的空心圓柱結(jié)構(gòu)，U型支架安裝在上殼體內(nèi)部，并且U型支架下端面外側(cè)中心有帶螺紋圓柱凸起，U型支架通過帶螺紋圓柱凸起與加速度傳感器封裝蓋板同軸連接；加速度傳感器封裝蓋板與加速度傳感器封裝下殼體固定連接，并且加速度傳感器放置在加速度傳感器封裝下殼體內(nèi)，加速度傳感器與加速度傳感器封裝蓋板同軸固定連接；加速度傳感器封裝下殼體與激振器固定連接。所述的ー種應(yīng)用剪切法測(cè)量粘弾性材料力學(xué)參數(shù)的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于Τ型墊片下段薄壁片狀結(jié)構(gòu)兩側(cè)面開有試件定位槽，托盤上的試件安裝面也對(duì)應(yīng)開有試件定位槽，所有試件定位槽槽ロ帶有倒角。有益效果本發(fā)明以剪切法為原理設(shè)計(jì)了一種測(cè)量粘弾性材料力學(xué)參數(shù)的實(shí)驗(yàn)裝置，相比于現(xiàn)有的引進(jìn)裝置，具有結(jié)構(gòu)簡單、測(cè)試精度高、測(cè)量頻帶寬等優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明中的試件夾持部分具有好的試件適應(yīng)性，能夠完成不同規(guī)格、不同材質(zhì)試件的精確、可靠夾持；本發(fā)明中T型墊片兩側(cè)設(shè)計(jì)有定位槽，兩個(gè)托盤表面也設(shè)計(jì)有帶倒角的定位槽，有利于實(shí)現(xiàn)試件的精確安裝，進(jìn)而保證系統(tǒng)精度。

圖I :本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2 :本發(fā)明的結(jié)構(gòu)剖視圖；圖3 :本發(fā)明的測(cè)量結(jié)果與Metravib粘彈分析儀測(cè)量結(jié)果對(duì)比圖。其中1、下殼體；2、激振器；3、緊固螺栓；4、輔助墊圈；5、加速度傳感器；6、U型支架；7、托盤；8、T型墊片；9、定位滑塊；10、上殼體；11、預(yù)緊螺桿；12、力傳感器；13、螺桿；14、試件；15、加速度傳感器封裝蓋板；16、加速度傳感器封裝下殼體；17、連接螺桿。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例描述本發(fā)明本實(shí)施例中，采用應(yīng)用剪切法測(cè)量粘弾性材料力學(xué)參數(shù)的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量試件材料的損耗因子。參照附圖2，本實(shí)施例包括殼體、力傳感器12、加速度傳感器5和激振器2。殼體分為上殼體10和下殼體1，上殼體和下殼體均為一端封閉的空心圓柱結(jié)構(gòu)，上殼體和下殼體同軸并采用緊固螺栓3固定連接；激振器置于下殼體內(nèi)部，激振器與下殼體之間墊有輔助墊圈4，并且激振器中心軸線與下殼體中心軸線共線。上殼體上端面開有中心通孔，預(yù)緊螺桿11插入上殼體上端面的中心通孔內(nèi)，并且預(yù)緊螺桿下端與定位滑塊9上端面同軸螺紋固定連接；定位滑塊為薄壁圓柱結(jié)構(gòu)，安裝在上殼體內(nèi)部，并與上殼體同軸間隙配合，在預(yù)緊螺桿帶動(dòng)下，定位滑塊可沿上殼體內(nèi)側(cè)壁上下滑動(dòng)；定位滑塊下端面中心有圓柱形凸起，定位滑塊通過圓柱形凸起與力傳感器一端螺紋固定連接；カ傳感器另一端通過螺桿13與T型墊片8上端面固定連接；定位滑塊可帶動(dòng)力傳感器和T型墊片一起上下運(yùn)動(dòng)。T型墊片下段為薄壁片狀結(jié)構(gòu)，且上殼體中心軸線處于T型墊片的對(duì)稱面內(nèi)；T型墊片與托盤7配合，用于夾持試件。兩個(gè)托盤對(duì)稱安裝在上殼體側(cè)壁上，托盤上的螺桿垂直穿過U型支架6側(cè)壁和上殼體側(cè)壁，并且托盤上的螺桿與U型支架螺紋配合，托盤上的試件安裝面與T型墊片下段薄壁片狀結(jié)構(gòu)側(cè)面平行相対，試件對(duì)稱放置在T型墊片下段薄壁片狀結(jié)構(gòu)和托盤上的試件安裝面之間，并通過托盤壓緊，采用粘結(jié)劑固定；Τ型墊片下段薄壁片狀結(jié)構(gòu)兩側(cè)面開有試件定位槽，托盤上的試件安裝面也對(duì)應(yīng)開有試件定位槽，所有試件定位槽槽ロ帶有倒角，試件端面定位于試件定位槽中，可保證試件具有高的安裝精度。U型支架6為下端面封閉的空心圓柱結(jié)構(gòu)，U型支架安裝在上殼體內(nèi)部，并且U型支架下端面外側(cè)中心有帶螺紋圓柱凸起，U型支架通過帶螺紋圓柱凸起與加速度傳感器封裝蓋板15同軸連接；加速度傳感器封裝蓋板與加速度傳感器封裝下殼體16同軸固定連接，并且加速度傳感器放置在加速度傳感器封裝下殼體內(nèi)，加速度傳感器與加速度傳感器封裝蓋板同軸螺紋固定連接；加速度傳感器封裝下殼體與激振器接觸，并通過連接螺桿17固定連接。此外，在上殼體表面上開有線槽，使力傳感器和加速度傳感器的信號(hào)線通過。整個(gè)裝置中，激振器的激勵(lì)能夠充分傳遞給試件。本實(shí)施例中，通過定位滑塊控制使T型墊片、傳感器和激振器同軸，輔助墊圈有助于激振器與下殼體之間同軸。整個(gè)裝置整體通過螺紋連接，各部件之間充分面接觸，使激振器的激勵(lì)充分傳遞給試件、傳感器可靠測(cè)量相關(guān)物理量，從而保證系統(tǒng)的測(cè)量精度。本實(shí)施例中利用本測(cè)量裝置與Metravib粘彈分析儀進(jìn)行了對(duì)比實(shí)驗(yàn)，試驗(yàn)參數(shù)如表I所示，試驗(yàn)結(jié)果如圖3所示。表I剪切安裝方式試件規(guī)格
權(quán)利要求1.一種應(yīng)用剪切法測(cè)量粘弾性材料力學(xué)參數(shù)的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于包括殼體、力傳感器、加速度傳感器和激振器；殼體分為上殼體和下殼體，上殼體和下殼體均為一端封閉的空心圓柱結(jié)構(gòu)，上殼體和下殼體同軸固定連接；激振器置于下殼體內(nèi)部，并且激振器中心軸線與下殼體中心軸線共線；上殼體上端面開有中心通孔，預(yù)緊螺桿插入上殼體上端面的中心通孔內(nèi)，并且預(yù)緊螺桿下端與定位滑塊上端面同軸連接；定位滑塊為薄壁圓柱結(jié)構(gòu)，安裝在上殼體內(nèi)部，并與上殼體同軸間隙配合，定位滑塊下端面中心有圓柱形凸起，定位滑塊通過圓柱形凸起與力傳感器一端螺紋固定連接；カ傳感器另一端通過螺桿與T型墊片上端面固定連接，T型墊片下段為薄壁片狀結(jié)構(gòu)，且上殼體中心軸線處于T型墊片的對(duì)稱面內(nèi)；τ型墊片與托盤配合，用于夾持試件；兩個(gè)托盤對(duì)稱安裝在上殼體側(cè)壁上，托盤上的螺桿垂直穿過U型支架側(cè)壁和上殼體側(cè)壁，并且托盤上的螺桿與U型支架螺紋配合，托盤上的試件安裝面與T型墊片下段薄壁片狀結(jié)構(gòu)側(cè)面平行相対；U型支架為下端面封閉的空心圓柱結(jié)構(gòu)，U型支架安裝在上殼體內(nèi)部，并且U型支架下端面外側(cè)中心有帶螺紋圓柱凸起，U型支架通過帶螺紋圓柱凸起與加速度傳感器封裝蓋板同軸連接；加速度傳感器封裝蓋板與加速度傳感器封裝下殼體同軸固定連接，并且加速度傳感器放置在加速度傳感器封裝下殼體內(nèi)，カロ速度傳感器與加速度傳感器封裝蓋板同軸固定連接；加速度傳感器封裝下殼體與激振器固定連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種應(yīng)用剪切法測(cè)量粘弾性材料力學(xué)參數(shù)的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于τ型墊片下段薄壁片狀結(jié)構(gòu)兩側(cè)面開有試件定位槽，托盤上的試件安裝面也對(duì)應(yīng)開有試件定位槽，所有試件定位槽槽ロ帶有倒角。
專利摘要本實(shí)用新型提出了一種應(yīng)用剪切法測(cè)量粘彈性材料力學(xué)參數(shù)的實(shí)驗(yàn)裝置，包括殼體、力傳感器、加速度傳感器和激振器，激振器置于下殼體內(nèi)部，上殼體上裝有預(yù)緊螺桿，預(yù)緊螺桿可帶動(dòng)定位滑塊，力傳感器和T型墊片上下滑動(dòng)，T型墊片和托盤用于夾持試件，托盤與U型支架螺紋配合，U型支架與加速度傳感器封裝蓋板連接，加速度傳感器放置在加速度傳感器封裝下殼體內(nèi)，加速度傳感器封裝下殼體與激振器固定連接。本實(shí)用新型以剪切法為原理，相比于現(xiàn)有裝置，具有結(jié)構(gòu)簡單、測(cè)試精度高、測(cè)量頻帶寬等優(yōu)點(diǎn)。試件夾持部分具有好的試件適應(yīng)性，能夠完成不同規(guī)格、不同材質(zhì)試件的精確、可靠夾持；T型墊片和托盤設(shè)計(jì)有定位槽，有利于實(shí)現(xiàn)試件的精確安裝，保證系統(tǒng)精度。
文檔編號(hào)G01N3/00GK202433242SQ201220006879
公開日2012年9月12日 申請(qǐng)日期2012年1月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月9日
發(fā)明者劉志宏, 王敏慶, 胡衛(wèi)強(qiáng) 申請(qǐng)人:西北工業(yè)大學(xué)