浅谈振动试验台基础设计

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振动测试的教学实验设计分析

振动测试的教学实验设计分析

振动测试的教学实验设计分析振动测试是一个重要的实验技术,用于研究物体在振动状态下的动态性能。

通过这个实验,可以了解振动系统的特性,对振动系统进行建模和分析。

本文将详细介绍振动测试的教学实验设计和分析。

实验目的:1.了解振动测试的基本原理和实验设备;2.通过实验掌握振动系统的特性;3.学会使用实验数据进行振动分析。

实验设备:1.振动台:用于提供振动激励,测试物体的振动特性;2.加速度传感器:用于测量物体的加速度信号;3.功率放大器:用于调节振动激励的幅值;4.数据采集卡:用于采集和记录加速度传感器的输出信号。

实验步骤:1.将被测物体固定在振动台上,并连接加速度传感器;2.将功率放大器和数据采集卡与振动台和加速度传感器连接;3.打开功率放大器和数据采集卡,并进行校准;4.设置振动激励的频率和幅值,并记录数据;5.改变振动激励的频率和幅值,记录不同条件下的振动响应数据;6.停止振动激励,保存实验数据。

实验数据分析:1.绘制振动激励的频率和幅值与物体振动响应的幅值和相位差的关系曲线图;2.分析曲线图,找出物体振动系统的固有频率、阻尼比等参数;3.利用振动分析方法,对振动系统进行模态分析,并计算出物体的振动频率和振动模态;4.将实验结果与理论分析结果进行比较,总结分析结果。

实验注意事项:1.实验前要确保实验设备和传感器的正常工作;2.加速度传感器的安装位置要合适,避免干扰;3.振动台的振动激励要从小到大逐渐增加,避免损坏设备;4.实验数据要准确记录,包括振动激励的频率和幅值,以及物体的振动响应数据;5.实验后要对设备进行清理和维护,确保其正常使用。

实验结果分析:通过上述实验步骤和数据分析,我们可以得出以下结论:1.物体的振动响应随着振动激励的频率和幅值的变化而变化;2.物体的振动系统具有固有频率,不同的固有频率对应不同的振动模态;3.随着阻尼比的增加,物体的振动响应减弱;4.实验结果与理论分析结果吻合,说明实验设备和方法的可靠性。

单向水平地震模拟振动台基础设计与施工研究

单向水平地震模拟振动台基础设计与施工研究

单向水平地震模拟振动台基础设计与施工研究摘要:水平地震是世界范围内最为常见的自然灾害之一,对建设和生活产生的影响非常大。

因此,针对建筑结构的抗震设计已成为一项非常重要的任务。

在此背景下,单向水平地震模拟振动台技术应运而生。

单向水平地震模拟振动台可以模拟地震作用对建筑物结构的影响,并通过实验验证建筑结构的抗震性能。

本文主要对单向水平地震模拟振动台基础的设计和施工进行研究。

在设计和施工过程中,应充分考虑基础的抗震性能和稳定性,并采取合适的措施确保其安全可靠。

本文对单向水平地震模拟振动台基础的设计和施工进行了探讨,旨在为建筑抗震设计提供有用的参考。

关键词:水平地震模拟振动台,基础设计,基础施工,抗震性能,稳定性正文:1.引言随着现代社会的快速发展,建筑结构的抗震性能越来越受到重视。

特别是在地震频发的亚洲地区,建筑抗震设计已成为一项非常重要的任务。

然而,由于地震的复杂性,建筑的抗震设计非常困难,需要进行大量的实验验证。

在这方面,单向水平地震模拟振动台技术应运而生。

单向水平地震模拟振动台可以模拟地震作用对建筑物结构的影响,并通过实验验证建筑结构的抗震性能。

因此,单向水平地震模拟振动台已成为现代建筑抗震设计的重要工具。

2.单向水平地震模拟振动台基础的设计原则单向水平地震模拟振动台基础设计的主要目的是确保其抗震性能和稳定性。

在设计基础时,应采取以下原则:2.1 基础设计应充分考虑地震作用。

地震作用是设计基础的首要考虑因素。

在设计过程中,应根据模拟实验计划确定模拟地震波的种类、频率和振幅,以便确定基础的尺寸、形状和刚度。

2.2 基础应具备一定的自定位能力。

在地震过程中,模拟振动台会发生一定的滑动和旋转。

因此,基础要设计成具有一定的自定位能力,以在地震过程中保证模拟振动台的稳定性。

2.3 基础应具备一定的储能能力。

在地震过程中,基础要能够储存一定的能量,对地震作用产生一定的缓冲作用,以减小对模拟振动台的损坏。

2.4 基础应具备一定的可靠性。

振动台设计及其应用研究

振动台设计及其应用研究

振动台设计及其应用研究振动台是一种常用的实验设备,广泛应用于工程、地震学、材料力学等领域。

本文将从振动台的基本原理、设计要点、应用研究等方面进行论述。

一、振动台的基本原理振动台的基本原理是利用电机产生的振动力将被试体或模型等放置在振动台上,通过改变振动台的运动特性来模拟实际工程或地震等振动环境。

振动台的振动特性可以用振幅、频率和相位等参数来描述。

振幅是指振动台的最大位移,可以通过改变电机转速和设定控制参数来调整。

频率是指振动台振动的周期性,可以通过改变电机转速和调整振动台的固有频率来控制。

相位是指振动台与外界振动源的时间关系,通常在实验中需要与外界振动源进行同步。

二、振动台的设计要点1. 动力系统设计: 振动台的动力系统一般由电机、传动装置和悬挂装置等组成。

合理选择和设计这些装置对于振动台的性能有着重要影响。

例如,电机的功率和转速需要满足振动台所需的振动力和频率要求,传动装置需要保证电机的振动动力传递到振动台上,悬挂装置需要提供足够的支撑和稳定性。

2. 控制系统设计: 振动台的控制系统一般由控制器和传感器等组成。

控制器负责调节振动台的振动特性,传感器负责感知振动台和被试体的振动状态。

合理选择和设计这些装置对于振动台的控制精度和稳定性至关重要。

3. 结构设计: 振动台的结构设计需要考虑振动台的载荷条件和材料选择等因素。

振动台的结构应具备足够的刚度和强度,以承受工作载荷和外界振动引起的应力。

材料的选择应考虑其阻尼性能和抗振性能等因素。

三、振动台的应用研究1. 工程领域中的应用: 振动台在工程领域中被广泛用于模拟结构的振动响应和工作环境下的振动载荷。

通过在振动台上进行振动试验,可以评估结构的稳定性和安全性,优化结构设计并验证结构的可靠性。

2. 地震学研究中的应用: 振动台在地震学研究中扮演着重要角色。

地震模拟试验是研究地震波作用下结构响应的重要手段之一。

通过模拟地震波的载荷和振动台的运动,可以研究结构的抗震性能,提出抗震设计的建议。

振动台试验方案设计实例

振动台试验方案设计实例

振动台试验方案设计实例清晨的阳光透过窗帘的缝隙,洒在了我的办公桌上,我的思绪随着键盘的敲击声渐渐飘散。

十年的方案写作经验,让我对每一个项目都有着独特的理解和处理方式。

今天,就让我们来聊聊振动台试验方案设计。

一、项目背景这个项目是为一家电子设备制造商设计的,他们的产品需要在各种环境下经受住振动测试,以保证其在运输、安装和使用过程中的可靠性。

因此,我们需要为他们设计一个全面的振动台试验方案。

二、试验目的1.验证产品在振动环境下的结构强度和可靠性。

2.检验产品在振动过程中是否会产生功能故障。

3.评估产品在振动环境下的耐久性。

三、试验设备1.振动台:选择一款能够满足试验要求的振动台,其振动频率、振幅和振动时间等参数需满足产品标准。

2.数据采集系统:用于实时记录振动过程中的数据,以便后续分析。

3.温湿度控制系统:保证试验过程中的环境条件符合产品要求。

四、试验方案1.试件准备:根据产品标准和试验要求,选择合适的试件进行试验。

试件数量、规格和状态需满足试验要求。

2.试验步骤:(1)将试件放置在振动台上,调整振动台的频率、振幅和振动时间等参数,使其符合产品标准。

(2)启动振动台,进行正弦波振动试验。

观察试件在振动过程中的响应,记录数据。

(3)在振动过程中,对试件进行功能测试,检验其在振动环境下是否会出现故障。

(4)根据试验结果,调整振动台的参数,进行随机振动试验。

观察试件的响应,记录数据。

(5)重复步骤(2)和(3),直至完成所有试验。

3.数据分析:将试验过程中采集的数据进行整理和分析,评估产品的结构强度、可靠性和耐久性。

4.结论与建议:根据试验结果,给出产品在振动环境下的性能评估,并提出改进建议。

五、试验安全1.试验过程中,操作人员需穿戴好个人防护装备,确保人身安全。

2.设备需定期检查,确保其正常运行。

3.试验过程中,如发现异常情况,立即停止试验,查明原因并处理。

六、试验时间与地点1.试验时间:根据项目进度安排,确保在规定时间内完成试验。

振动试验台基础设计

振动试验台基础设计

振动试验台基础设计9振动试验台基础9.1液压振动台基础Ⅰ动力计算9.1.1液压振动台振动荷载的确定应符合下列规定:1液压振动台基础设计时的振动荷载,应取作动器或激振器作用在基础上的激振力;振动荷载应满足包络条件并应覆盖试验频率范围。

2振动荷载计算时应按被试对象的动力特性计入动力放大系数,放大系数应符合下列规定:1)轮胎耦合道路模拟试验机,动力放大系数可取1.25;2)对于质量较大且动力特性复杂的被试对象,振动荷载应根据试验过程中试件共振响应大小计入相应的动力放大系数;3)当被试对象重心较高,且水平激振作用时,应计入试件水平运动过程中产生的倾覆力矩。

9.1.2液压振动台基础设计时,应验算下列情况下基础的振动:1竖向激振力作用在基础重心上,基础产生的竖向振动[图9.1.2(a)];2扭转力矩绕基础竖向z轴作用时,基础产生的横摆振动[图9.1.2(b)];3竖向偏心激振力和水平激振力同时作用在基础上,基础产生俯仰或侧倾和平动的耦合振动[图9.1.2(c)、图9.1.2(d)]。

9.1.3竖向扰力沿基础重心作用时[图9.1.2(a)],液压振动台基础的竖向振动位移可按本标准第5.2.1条计算。

9.1.4在水平扭转力矩绕基础竖向z轴作用时[图9.1.2(b)],液压振动台基础产生横摆振动,基础顶面控制点处沿x、y轴的水平振动位移,可按本标准第5.2.2条计算;基础绕z轴的水平摆动角位移可按下式计算:式中:uψ——基础绕z轴水平摆动的振动角位移(rad);M zψ——基础扭转力矩(kN·m);ωnψ——基础横摆振动固有圆频率(rad/s)。

9.1.5在沿x向偏心的竖向扰力F vz和水平扰力F vx作用下[图9.1.2(c)],液压振动台基础产生俯仰和平动耦合振动时,基础顶面控制点x向水平和竖向的振动位移,可按本标准第5.2.3条的规定计算。

9.1.6在沿夕向偏心的竖向扰力F vz和水平扰力F vy作用下[图9.1.2(d)],液压振动台基础产生侧倾和平动耦合振动时,基础顶面控制点y向水平和竖向的振动位移,可按本标准第5.2.4条的规定计算,其中Mθ1和Mθ2可按下列公式计算:式中:Mθ1、Mθ2——基组y-θ向耦合振动中机器扰力(矩)绕通过第一、第二振型转动中心Oθ1、Oθ2并垂直于回转面zOy轴的总扰力矩(kN·m);h0——水平扰力F vy作用线至基础顶面的距离(m);h1——基组重心至基础顶面的距离(m);ρθ1、ρθ2——基组y-θ向耦合振动第一、第二振型转动中心至基组重心的距离(m);e y一—机器竖向扰力F vz沿y轴向的偏心距(m);F vy——机器沿y轴的水平扰力(kN);F vz——机器的竖向扰力(kN)。

振动试验台技术方案

振动试验台技术方案

注:一下内容仅供参考。

如有雷同,纯属巧合。

振动试验台技术方案本技术方案是依据要求方提出的振动试验台主要技术参数和标准GB/T8419-2007、GB/T18707.1-2002编制,用于对工程机械座椅、工程机械车灯以及其它零部件进行振动试验的液压振动台系统。

详细介绍如下:一、液压振动台系统的构成和原理方框图液压振动台系统由液压振动台(含振动台体、台面、电液伺服阀等)、液压油源和管路系统、油源电控、模拟和数字控制系统等几部分构成。

液压振动台系统原理方框图如下。

图 1 液压振动台系统原理方框图二、液压振动台的设计液压振动台包括振动台体、台面、伺服阀、传感器及连接过渡等部分,作为执行元件直接带动控制对象动作。

1、要求的主要技术参数1.1 频率范围:0.5~200Hz1.2 加速度:0~2.5g1.3 振幅:0~±160 mm1.4 有效负载:0~400 kg,1.5 台面大小:1米x 1米2、最大功能曲线的设计估算2.1 按规范的PSD设计可以认为是窄带随机,且是多个试验曲线,我们可以取它们的包络作为评估依据。

表1:EM1 EM2 EM3 EM4 EM5 EM6 EM7 EM8 EM9 Freq 2 2.25 2.25 2.25 3.25 8.5 3.25 3.75 4.51.33RMS 1.39 1.75 1.48 0.82 1.42 1.39 1.82 0.87图2根据表1和图2,最大速度发生在EM2,按3∑准则,此处的速度为:0.372m/Sec。

但按振幅160mm(O-P),则等速度与等位移段交越频率为:0.37Hz。

而主要技术指标中指定下限频率为0.5Hz,这样一来,160mm(o-P)的行程则浪费。

2.2 按行程、速度和加速度设计依据标准GB/T8419-2007中5.1条《注:在EM1和EM2的情况下,振动器能够产生振幅最少为±7.5cm,频率为2Hz的模拟正弦振动(见5.4.1)》。

机械振动学基础知识振动系统的震动台实验研究

机械振动学基础知识振动系统的震动台实验研究

机械振动学基础知识振动系统的震动台实验研究机械振动学是研究物体在受到外力作用时产生的振动现象以及这些振动现象的规律性的学科。

振动是一种常见的物理现象,在工程领域中具有广泛的应用。

振动系统的震动台实验是一种有效的研究方法,通过在实验室环境中模拟振动系统的运动,可以深入了解振动的特性和行为。

本文将介绍机械振动学的基础知识,并探讨振动系统的震动台实验研究。

一、机械振动学基础知识在机械振动学中,振动系统一般由质点、弹簧和阻尼器组成。

质点可以看作是振动系统中的一个物体,弹簧用来模拟系统中的弹性元件,而阻尼器则用来模拟系统中的耗散元件。

振动系统的运动可以通过系统的振动方程描述,通常为二阶微分方程。

振动系统的特性主要包括振幅、频率和阻尼等。

振幅是振动系统在运动中偏离平衡位置的最大距离,频率则是系统完成一个完整振动周期所需的时间。

而阻尼则影响了系统的振动衰减速度,可以分为欠阻尼、临界阻尼和过阻尼三种情况。

二、振动系统的震动台实验研究为了深入研究机械振动学中的振动系统行为,科学家们常常利用震动台进行实验研究。

震动台是一种专门用来模拟振动系统运动的实验设备,通过控制震动台的振动参数,可以模拟不同条件下的振动系统行为。

在进行震动台实验研究时,首先需要确定实验的目的和要研究的内容。

然后根据实验目的设计实验方案,选择合适的振动参数和实验装置。

在实验过程中,需要准确测量振动系统的振动特性,如振幅、频率和阻尼等,同时记录实验数据进行分析和总结。

通过振动系统的震动台实验研究,我们可以更深入地理解振动系统的行为规律和特性。

这对于相关领域的研究和应用具有重要意义,能够帮助科研人员和工程师更好地设计和控制机械系统,提高系统的性能和稳定性。

在实际工程应用中,振动系统的震动台实验研究也有着广泛的应用。

例如,在建筑工程领域中,可以利用震动台模拟地震振动对建筑结构的影响,评估建筑物的耐震性能;在汽车工程领域中,可以通过震动台实验研究汽车底盘系统的振动特性,优化车辆的悬挂系统设计。

浅谈振动设备基础的设计与施工

浅谈振动设备基础的设计与施工

浅谈振动设备基础的设计与施工【摘要】设备基础设计是工业建筑设计工作之根本,打好该根基对工业设计将起到奠定作用。

本文针对目前面临设备基础设计问题进行详细解读,把震动设备基础原理通过案例解释,以及解析震动设备设计要点。

提出震动设备建设过程,以及施工技术要求。

从中得出结论:设备基础对施工设备使用和安装有重要作用。

【关键词】设计原理;设计关键点;施工应用随着我国生产力水平不断提高,我国在大型振动设备中取得了成效,大型设备发展得到广泛应用,应用范围比较广阔。

与之相对应的大块式基础设备在开始被推行起来。

技术在不断进步,在不断促进经济发展。

然而发展中振动设备操作依旧存在问题,基础强度不符合要求,设计理念缺乏创新性。

导致设备在运行中出现障碍。

施工现场常常出现设备抛锚,基础设备破裂,大型屋板出现断裂等等安全事故出现。

为了保障安全施工,需要提高对大型设备重视程度,在施工中严格按照标准进行,这样方可提高施工安全系数。

1.设计原理经验总结得出:不论怎样的设备基础,它必须满足生产工艺具体要求。

振动设备基础设计计划使用底座功能,该功能具有独立性,在使用中不会对临件产生影响。

这是设备最基础的要求,为了使该要求得到满足,设备基础建设必须满足以下要求:设备具有长久稳定性、使用耐久性、足够的强度。

在使用过程中不允许出现阻碍设备事故出现,以及妨碍设备操作人员进行安全施工事件出现。

在使用中,设备基础形式适当的结合地质特点、经济合理原则以及施工条件等来确定。

2.设计关键点在工地施工中,某些砂类土还有泥土土质,它们对设备振动敏感度很大,振动设备基础对工地施工和建筑物建造影响大,会影响相近的工程。

施工中,如果振动幅度过大,会导致厂房地基出现沉陷或局部液化,地基不均匀现象出现。

在距振源临近的地方,将引起地质结构出现附加内力,进而导致建筑物开裂,甚至地表皮出现破裂。

在一些软土地基上,过强的持久荷载力会引起不同程度的动荡,在动力荷载影响下,导致持续的振动,地基变形普遍出现。

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浅谈振动试验台基础设计
摘要:设计动力机器基础时,需要对基础进行动力分析,可以依据我国《动力机器基础设计规范》中描述的方法。

大型机车车辆振动台的基础与一般的动力机器基础有着明显区别,具有尺寸大、推力大和工作频率范围宽等特点,设计这类基础时需要依据设计工艺的控制指标对基础进行有限元模拟。

关键词:基础频率分析
引言
设计动力机器基础时,需要对基础进行动力分析,可以依据我国《动力机器基础设计规范》中描述的方法。

对于大型机车车辆振动台的基础,在设计过程中主要依据设备资料,场地情况和基础的控制指标,本文简要介绍了我司车辆振动台的设计依据和设计方法。

一、设备资料
1)台面尺寸:5m X 8m (两台);
2)运动自由度:6自由度(水平轴X,Y、垂直轴Z,纵向摇摆,横向摇摆,水平摇摆);
3)台面自重及载重:试验台基础承受的静载荷包括:平台、钢构等重量约500t、被试车最大重量为160t、作动器等液压设备约100t,总计约为760t。

4)台面最大加速度(gx、gy、gz):最大试车质量为160t时:垂直(Z轴)最大加速度为0.7g;水平(X、Y轴) 最大加速度为0.5g;
5) 振动频率:各轴0.5~30HZ;
6) 控制方式:电液伺服控制;
7)振动波形:正弦波、随即波;
8)试件最大偏心距:所有计算假设有0.6m的偏心距;
9)水平X方向作动器:动态推力750 KN;
水平Y方向作动器:动态推力3500KN;
垂直Z方向作动器:动态推力2520KN;
水平力作用点距基础台面距离3800mm
二、场地地基资料
1.场地情况
拟建建筑物位于齐齐哈尔车辆厂院内,为新建厂房、试验台及油泵房,其中厂房长98.00米,宽27.00米;试验台基础内东西方向长度为45米,南北方向宽度为10米,试验台基础顶面与厂房地面标高相同,试验台基础底部上平面标高-4.300m。

,各建筑物位置详见图1“厂房平面位置示意图”。

图1 厂房平面位置示意图
2.地质勘查
1.各层土的地基动力特征参数
1)天然地基的基本动力特征参数
根据本次勘察结果及《动力机器基础设计规范》(GB50040-96)第3.3.2~3.3.11条可得各层地基土基本动力特征参数,具体数值见表1。

表1 天然地基的基本动力特征参数
2)桩基础的基本动力特征参数
根据本次勘察结果及《动力机器基础设计规范》(GB50040-96)第3.3.2~3.3.11条可得各层地基土基本动力特征参数,具体数值见表2。

表2 桩基础的基本动力特征参数
3.地基承载力特征值评价
各层土承载力特征值fak根据土工试验及原位测试成果综合评价,评价结果见表3。

表3 地基土承载力特征值综合评定表
三、振动台基础设计的控制指标
a)试验台基础应能满足总重160t铁路货车疲劳和振动试验所受的载荷
b)试验台基础自重必须足够大,在试验台最大静、动载荷(垂向、横向、纵向)的长期作用下,试验台基础在使用寿命期内(至少50年)不能出现影响使用的下沉、偏移及倾斜。

c)控制基础的自振频率,避免与机器圆频率相近,发生共振现象。

d)控制基础的振幅,避免振幅过大影响机器正常工作及周边环境。

e) 保证基础始终处于受压接触状态,避免整体失稳。

f) 试验台基础周围应采取有效的隔振措施,阻断疲劳与振动试验台工作时对试验厂房及周边各种设施的振动影响。

三、振动台基础振动分析与计算
采用midas有限元模型对试验台进行模拟,特征值结果如表4所示。

计算结果显示整个试验台的第一特征周期为0.11s,频率为8.6873Hz,基本上满足试验要求。

表4计算结果
注:文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。

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