不同的材料从受瞬间激振动到图2数据采集与处理软件功能材料阻尼测试软件系统数据采集阻尼测试软件存储采集数据阻尼测试软件数据分析阻尼识别结果分析与存储开始采集停止采集退出软件窗口长度拉力值显示打开离线数据保存采集数据记录采集数据拷贝窗口信号数据处理文件路径文件名信号截取对数衰减法ht包络法阻尼识别结果为信号及频谱显示结果存储去趋势重获取原始信号滤波设计信号滤波fft频谱半功率带宽法表2隔振材料阻尼识别结果表3不同厚度聚氨酯材料阻尼识别结果材料固有频率nfhz阻尼系数c阻尼比?弹簧175硅胶泡棉493聚氨酯896材料厚度mm阻尼固有频率nfhz阻尼系数c阻尼比?36702208万方数据应用研究数字技术与应用83静止历程衰减时间快慢不同阻尼参数不同

  1.1 材料检测系统硬件 材料阻尼测试主要机理是:通过张拉装置使材料产生初始形 变,瞬间释放拉力,使材料在弹性势能作用下自由振动。加速度传感 器测得响应信号。材料测试机系统的结构平台如图1所示,它主要实 现的功能有:

  摘要:开发设计一套材料测试机系统,主要对常用隔振材料的阻尼特性、结构可以进行研究。通过传感技术获取时域响应信号来研究材料

  性能参数,在众多参数识别方法中,选取对数衰减法和Hilbert包络法对材料的固有频率、阻尼等参数进行精确地估计。基于图形化编程的

  虚拟仪器技术开发自动化材料检测系统, 具备数据的实时采集和分析以及离线分析功能。

  随着现代工业化水平的发展,自动化机械设备不断增多,产线 设备正常运行时引起的振动、噪声导致产品测试失效等问题日渐突出。 工程上,精密产品的测试往往需经过减振装置隔离后方可测试,而 减振所使用的隔振材料,也称粘弹性阻尼材料[1],在收到外部作用力激励后 所体现阻尼性能,所以被常用在减振装置中。阻尼系数和阻尼比是 衡量阻尼材料隔振性能的重要指标,也是工程上选择阻尼材料的主 要依据[2]。如何精确识别材料的阻尼等参数是一个重要的课题。目前 常用的阻尼识别方法有对数衰减法、半功率带宽法、ITD法、随机 减量法、小波变换法、HHT法等等[3]。本文采用的对数衰减法,属于时 域法,它是直接利用响应信号通过算法进行参数识别的方法,不用 考虑时间和频率分辨率对识别精度的影响,而且处理计算时间快。 并且基于传感设备获取信号,属于非电量测量技术[4]。

  力传感器 （2）灵敏度：2.0±0.05 mv/V （3）非线 材料测试机系统结构和数据采集电控箱

  收稿日期:2018-01-12 作者简介:何吉祥(1991—),男,汉族,湖南永州人,硕士,研究方向:工程测试及其信号处理,模拟/数字技术;樊可清(1958—),男,汉族,河南灵宝

  (2)适用于一定邵氏硬度范围内的阻尼材料,如弹簧,硅胶泡 棉,聚氨酯等;如若在不知晓刚度情况下,可以比较不一样的材料的刚 度系数;

  (3)能适用于不同的承重范围。 材料测试机结构物料的指标参数表如表1所示。 材料测试机系统中用于数据采集设备的硬件是NI 9184机箱, 它是一台CompactDAQ 4槽以太网机箱,可以同时实时输入采集16 通道的信号,可支持A/D模拟输入采集卡直接插拔,适用于远程和 分布式的传感测试测量。A/D模拟输入采集卡选用NI 9234和NI9239 两个。NI 9234,支持4通道电压测量或可以直接与配套的压电加速 度传感器一起使用,量程测量范围±5 V,每通道采样率高达51.2 kS/s,带24位的IEPE调理。NI 9239采集卡,4通道,专用测量电压设 备,量程测试范围±10V,24位模拟输入模块,NI 9239特点是可与 任何CompactDAQ 以太网机箱配用,用物理量代替电量测量,属于 非电量测量法。

  (1)适合不一样的材料的阻尼测试,包括弹簧,泡棉,聚氨酯等普遍的 阻尼隔振材料,解决了力锤冲击试验所不能完成的材料阻尼测试;

  (2)试验周期短,只需放置好材料,给定适当的激振力,拉力释放 后,材料自由从受激开始振动到静止;

  (3)响应信号容易测量,直接利用材料自动化检测系统获取响应 的时域信号,以及进行阻尼参数识别。

  衰减的系数也大。同时,截取自由振动衰减信号的不同峰值数,识别 材料的阻尼参数都会有差异,阻尼通常表现出某些特定的程度的非线 同一类型材料测试

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