振动实验台作业指导书

振动实验台作业指导书

设备型号V850-440-LPT600- SPA32K-LASER USB

1振动台使用前的检查操作

1.1试验系统中所有用电设备的地线应连接至专供系统使用的独立地线以减少干扰，尽量不要与其他设备共用地线。在连接任意两设备之前需测量他们地线之间的压差（如功率放大器的输入和控制器的输出），若存在明显压差，则需要查明原因后再连接（一般由设备不共地问题引起）。

1.2检查确认供给振动台空气控制盒的压缩空气压力为6.9 bar。

1.3垂直使用振动器时，逆时针旋转VIBRATOR和SLIP PLATE按钮，放掉Combo隔振气囊的气压体和锁紧Ling-E-Air的紧固螺栓。

1.4使用合适的负载紧固螺钉固定负载到动圈台面，注意动圈台面上所有安装螺孔都应尽量用上，这样会得到最好的动态性能。

1.5使用空气控制盒上的AIR ISOLATION（隔振气囊控制阀）给振动台Ling-E-Air 的4个空气隔振气囊加压，使振动台升起至导向轴上下伸出的长度大致一样。

1.6使用空气控制盒上的LOAD SUPPORT（负载支撑空气控制阀）缓慢调节动圈支撑气囊压力，使动圈台面与振动台风罩顶盖台面平齐，同时灯亮位置显示1/2处。1.7水平使用振动器时，应启动滑台油泵，并在振动器垂直状态安装好驱动头，将撬杠彻底旋入振动器，旋转振动器时应将Ling-E-Air气囊和动圈支撑气囊的气压彻底放掉。

1.8将振动器旋转至水平后，顺时针旋转VIBRATOR和SLIP PLATE按钮，为Combo底部的隔振气囊充气，使Combo机架升起约3~4cm，并保持机架滑板水平。

1.9连接振动器和滑板后，应确认滑板能够自由滑动，无咔滞现象。

1.10将加速度传感器（一个控制、一个监测）固定在负载相应位置上，连接加速度传感器信号线到LASER USB振动控制器上。连接电压型加速度传感器时，应切断LASER USB振动控制器电源。注意传感器编号和对应的控制器插孔编号。

1.11在试验开始之前，务必确保电压型加速度传感器的灵敏度与控制器通道灵敏度的设置相一致；且连接电压型加速度传感器的相应输入通道的耦合方式选择为ICP。本试验台配套传感器为电压型加速度传感器。

1.12试验开始前务必检查振动控制器参数设置的正确性并确保试验的要求未超过振动设备允许的极限指标（如振动台的最大连续位移、速度、加速度及推力等）。本振动台的频率范围为5-3000HZ，最大推力为2吨（约22KN）。

2振动控制软件的操作

启动计算机和LASER USB振动控制器电源（启动电源之前，确保USB连接线已经

可靠连接），双击计算机桌面的Shaker Control LaserUSB快捷图标，进入振动控制软件欢迎界面。

2.1正弦扫频/定频控制

2.1.1单击振动控制软件欢迎界面中Swept Sine快捷图标，进入正弦振动控制软

件的操作运行界面。

2.1.2单击菜单栏Test Setup（试验设置）条目，在其打开的下拉菜单中点击Engineering Units（工程单位），桌面弹出Engineering Units（工程单位）对话框，检查确认各物理量为标准量纲，

主要振动量纲：加速度、速度、位移及推力、质量，

加速度、速度通常采用峰值方式表示，位移通常采用峰

-峰值（pk-pk）方式表示，注意：这里的位移如果选用

峰-峰值必须与2.1.5中位移一致。

加速度常用单位为g或m/s2，注意：这里设置的加速度

单位必须与2.1.4中传感器单位一致。

速度常用单位为m/s，

位移常用单位为mm，

推力常用单位为Newton，

质量常用单位为Kg；

加速度、速度、位移之间的转换如下表所示：

A=2·π·F·V=2·π2·F2·D/1000

V=π·F·D/1000

注：式中A为加速度峰值，单位为m/s2；V为速度峰值，

单位为m/s；D为位移峰－峰值，单位为mm；π为圆周

率单位常数，一般取3.14；F为频率，单位为Hz；使用

上述公式时，注意各参数的单位，必要时需进行转换，

重力加速度单位1 g =9.8 m/s2（当加速度单位为g，峰－

峰值位移单位为mm，频率的单位为Hz时，A≈

0.002·F2·D）。

设置完成后单击OK确认，退出Engineering Units（工程

单位）对话框。

下次如果继续选用上面的设置，可在Use global

settings前打√。

2.1.3单击振动控制操作运行界面左侧Shaker快捷图标，桌面弹出Shaker Parameters（振动台参数）对话框，在对话框中确认Shaker选取的振动台型号为

V850-440-SPA32K；并可根据常用实验技术条件点击对话框内的进入Shaker Library对话框修改Max. Drive Voltage数值到合适的范围内（默认最大驱动电压数值为2），单击OK确认，直至退出Shaker Parameters（振动台参数）对话框。下次如果继续选用上面的设置，可在Use global settings前打√。

2.1.4击振动控制操作运行界面左侧Channel快捷图标，桌面弹出Channel Parameter Settings（通道参数设置）对话框，根据最终传递到相应通道传感器的个数、粘贴部位，确定该通道的功能，其中，必须至少有1个通道为控制通道（每一个通道

均可定义为CONTROL（控制）、MONITOR（检测）、RESPONSE(响应)或DISABLE （禁用）），在本试验台中第1通道设置为CONTROL（控制），第2通道设置为MONITOR（检测）；根据电荷放大器的归一化输出数值（或电压型传感器的灵敏度数值）设置各对应通道参数；本振动台使用的是电压型加速度传感器，将LASER USB 振动控制器的输入通道的耦合方式设为“ICP”，根据加速度传感器的电压灵敏度数值（例如9.316 mv/g），设置、检查控制器通道设置参数中的通道灵敏度，注意灵敏度单位与前面设置的加速度单位一致。如下图：

设置完毕单击确定退出Channel Parameter Settings（通道参数设置）对话框。

2.1.5单击振动控制操作运行界面左侧Profile快捷图标，桌面弹出Sine: Profile Setup（正弦目标谱设置）对话框，按照试验技术要求设置目标谱线。如下图：

图中示例设置的示例标准为：

移动幅值3.5mm，频率范围5-9HZ;

加速度10m/s2，频率范围9-200HZ；

加速度15m/s2，频率范围200-500HZ。

设置完毕单击OK退出Sine: Profile Setup（正弦目标谱设置）对话框。

2.1.6单击振动控制操作运行界面左侧Schedule快捷图标，桌面弹出Sine Run Schedule（正弦试验计划表）对话框，按试验技术要求设置Sweep Event（扫频事件）或Dwell Event（定频设置），确认完毕单击OK 退出Sine Run Schedule（正弦试验计划表）对话框。

2.1.6.1正弦扫频设置

在Sine Run Schedule（正弦试验计划表）对话框，按试验技术要求设置Sweep Event （扫频事件）：点击Sweep Event（扫频事件），设置Lowest Frequency（Hz）为5，Highest Frequency（Hz）为500，Start Frequency（Hz）为5 DURATION为7200（2小时）。如下图：

再点 Report、Quick Report，试验结束后自动生成报告。如下图：

设置完成后点确定，退出对话框。

2.1.6.2正弦定频设置

首先确定定频频率（共振频率），根据试验要求已知定频频率或通过扫频确定共振频率，确定共振频率操作见2.1.7。

在Sine Run Schedule（正弦试验计划表）对话框，按试验技术要求设置Dwell Event （定频设置）：点Dwell Event（定频设置），输入定频频率，输入振动时间。再点 Report、Quick Report，试验结束后自动生成报告。如下图：

设置完成后点确定，退出对话框。

注意：此处输入的定频频率必须在Sine: Profile Setup（正弦目标谱设置）设置的频率范围内，比如本例中设置的定频频率为100HZ正好落在在之前的设置的：加速度10m/s 2，频率范围9-200HZ；那此次定频加速度就为10m/s2。

2.1.7扫频确定共振频率设置

单击振动控制操作运行界面左侧快捷图标，桌面弹出Transmissibility signals对话框，点Add添加Trans0（f）,Response（检测）选择INPUT2，Excitation （控制）选择 INPUT1。然后点OK，完成操作。如下图：

2.1.8功率放大器设置

2.1.8.1打开电源，按F5检查确认功放输出电流、电压测量页被显示。如下图：

2.1.8.2按压功放柜主控单元面板的ON开关启动功率放大器，确认功率放大器启动绿色LED指示器点亮，此时振动台冷却风机启动运转，且液晶屏测量页显示“Module Disabled”和“Gain 0%”。

2.1.8.3顺时针旋转功放柜上的主增益旋钮（MASTER GAIN），输出测量页显示“Module Enabled”,“Gain”直到测量页上显示的增益达到要求水平，例如“Gain 100%”（一般情况下，根据总体运动的质量和试验要求的加速度值计算所需的推力，改推力与系统额定推力的百分比即最低的功放增益值，一般要增加一些作为余量。如所需推力是系统额定推力的20%时，一般设定为40-50%比较合适。）本试验台的额定推力为22KN。

2.1.9试验开始

2.1.9.1点START开始试验，点Window、One-Pane，出现

对话框，在上方点右键，点Contents，选择如下图，点确定。

2.1.9.2点Window、One-Pane，出现对话框，在上方点右键，点Contents，选择如下图，点确定。

2.1.9.3窗口平铺

点Window、Tile，四个窗口全局平铺。如下图：

2.1.10确定共振频率

一个倍频程结束，点Cursor、Add Peak Cursor，确定定频频率（共振频率）。如下图：

2.2随机振动控制。

2.2.1单击振动控制软件欢迎界面中Random快捷图标，进入正弦振动控制软件

的操作运行界面。

2.2.2同正弦扫频操作2.1.2。

2.2.3同正弦扫频操作2.1.3。

2.2.4同正弦扫频操作2.1.4。

2.2.5单击振动控制操作运行界面左侧Control快捷图标，桌面弹出Random: Control Parameters（随机控制参数）对话框，设置合适的谱线分辨率，确认Sigma Clipping （削波因数）设置为3。

注意：谱线分辨率不是越高越好，分辨率过高，会造成控制滞后；过低会造成频率精度低。要合理选择，常用400或800线，本试验台默认400。

按试验技术要求设置确认随机控制其它参数，确认完毕单击OK 退出Random: Control Parameters（随机控制参数）对话框。

2.2.6 单击振动控制操作运行界面左侧Profile快捷图标，桌面弹出Random: Profile Setup（随机目标谱设置）对话框，按试验技术要求设置目标谱线。

本例设置的随机振动参数按照GJB150.16A-2009标准,如下图：

设置完毕单击OK退出Random: Profile Setup（随机目标谱设置）对话框。

2.2.7单击振动控制操作运行界面左侧Schedule快捷图标，桌面弹出Schedule Setup（随机试验计划表）对话框，按试验技术要求设置Level Event水平及持续时间，本案例试验时间设定为2小时。如下图：

注意：由于随机试验需要多次的平均，因此应该在到达实际设置量值0dB（或100%）之前根据实际情况设定几个缓冲以便控制器获取足够的均衡数据（大于3 g rms的试验一般从－9dB（或25%）开始，小于3 g rms的试验一般从－6 dB（或50%）开始，以3 dB（或25%）为增量逐渐增加到0dB（或100%）；量级越小，所需的缓冲就越少甚至不需要。在每个量级上观察到谱形平稳时进级，为试验要求的量值提供前期准备，同时避免给试验系统和产品带来不必要的冲击。

时间设定之后再设置自动生成报告：点Save All Panes 、Peport、Quick Report ，点确定、OK，完成设置。如下图：

确认完毕单击OK 退出Schedule Setup（随机试验计划表）对话框。

2.2.8同正弦扫频操作2.1.8。

2.2.9点START，开始试验。

2.3经典冲击控制。

2.3.1 单击振动控制软件欢迎界面中Classical Shock快捷图标，进入经典冲击控制软件的操作运行界面。

2.3.2同正弦扫频操作1.2。

2.3.3同正弦扫频操作1.3。

2.3.4同正弦扫频操作1.4。

2.3.5单击振动控制操作运行界面左侧Profile快捷图标，桌面弹出Shock: Profile Setup（冲击目标谱设置）对话框，按试验技术要求选择Half Sine（半正弦波）、Terminal Peak Sawtooth（后峰锯齿波）等，并设置加速度峰值和脉冲宽度，设置完毕单击OK退出Random: Profile Setup（随机目标谱设置）对话框。

2.3.6击振动控制操作运行界面左侧Control快捷图标，桌面弹出Shock: Control Parameters（冲击控制参数）对话框，确认Pulse Interval（脉冲时间），确认完毕，单击OK 退出Shock: Control Parameters（冲击控制参数）对话框。

2.3.7单击振动控制操作运行界面左侧Schedule快捷图标，桌面弹出Schedule Setup（试验计划表）对话框，按试验技术要求设置Level Event水平和Pulses（冲击次数）及设置反向冲击的Level Event水平和Pulses（冲击次数）。点Auto-Save Singnale、Report、Quick Report。试验结束自动生成报告。如下图：

确认完毕单击OK 退出Schedule Setup（试验计划表）对话框。

2.3.8同正弦扫频操作2.1.8。

2.3.9点START，开始试验。

2.3.10试验中或试验结束，单击工具栏图标，可以快速生成word试验报告，也可以在Schedule(试验计划表)中试验项后添加Report项，试验结束时即会自动生成报告，注意：在生成word文档前，将word的宏的安全性设置为最低。

2.3.11试验结束后，可以单击菜单栏Project条目，在下拉菜单中单击Close（关闭）返回到振动控制软件欢迎界面；或单击菜单栏Project条目，在下拉菜单中单击Exit （退出）退出振动控制软件。

2.4试验结束

生成报告并保存，依次关闭软件、控制器、拆下传感器、功放调到0并关闭功率放大器、关闭所有水电气。