專利名稱：一種測試柔性結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性參數(shù)的輕型力錘裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種測試柔性結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性參數(shù)的裝置，屬于建筑工程試驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
建筑工程結(jié)構(gòu)的動(dòng)力參數(shù)(如固有頻率、振型等)是其進(jìn)行動(dòng)力分析和評價(jià)的關(guān)鍵。對于結(jié)構(gòu)的固有頻率，實(shí)驗(yàn)測定比理論計(jì)算更為容易和直接地反應(yīng)結(jié)構(gòu)在真實(shí)的邊界條件、材質(zhì)等條件下的實(shí)際結(jié)果。最早采用簡諧激勵(lì)法測定結(jié)構(gòu)固有頻率，該方法需由低到高逐一進(jìn)行頻率掃描，比較費(fèi)時(shí)、煩瑣。在譜分析技術(shù)應(yīng)用以后，發(fā)展了用脈沖載荷作激勵(lì)的沖擊激勵(lì)法(或稱錘擊法)，該方法操作簡單，容易獲得較大的激勵(lì)力，可激起較高階的固有頻率，因此在工業(yè)與民用建筑工程結(jié)構(gòu)的固有頻率測試中獲得廣泛的應(yīng)用。力錘是應(yīng)用錘擊法進(jìn)行結(jié)構(gòu)動(dòng)力測試必備的主要工具，在力錘上安裝力傳感器，同時(shí)采集沖擊力信號(hào)和響應(yīng)信號(hào)，經(jīng)傳遞函數(shù)分析來可以獲得結(jié)構(gòu)的各階固頻及阻尼等動(dòng)力參數(shù)。但是，采用大型力錘無法測試柔性結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性參數(shù)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種測試柔性結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性參數(shù)的輕型力錘裝置，以解決采用大型力錘無法測試柔性結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性參數(shù)的問題。實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案是:一種測試柔性結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性參數(shù)的輕型力錘裝置，所述的輕型力錘裝置包括圓柱體錘頭、圓柱體錘柄、第一彈簧墊、高靈敏度力傳感器、第二彈簧墊、螺栓及沖擊襯墊，圓柱體錘頭一端面中心處設(shè)有軸向螺紋孔，圓柱體錘柄的一端與圓柱體錘頭外側(cè)面的中部焊接，所述的沖擊襯墊的一端面的中心處加工有與螺栓的六角頭相配合的六角形孔和與第二彈簧墊相配合安裝孔，高靈敏度力傳感器為環(huán)形，螺栓的螺桿依次穿過第二彈簧墊、高靈敏度力傳感器及第一彈簧墊與圓柱體錘頭的軸向螺紋孔螺紋連接，第二彈簧墊設(shè)置在沖擊襯墊的安裝孔內(nèi)，螺栓的六角頭設(shè)置在沖擊襯墊的六角形孔內(nèi)。優(yōu)選的是:所述的圓柱體錘頭的直徑為50mm，圓柱體錘頭的長度為120mm。優(yōu)選的是，所述的圓柱體錘柄的直徑30mm，圓柱體錘柄的長度為200mm。優(yōu)選的是，所述的沖擊襯墊為金屬?zèng)_擊襯墊、尼龍沖擊襯墊、毛氈沖擊襯墊或橡膠沖擊襯墊。本實(shí)用新型相對于現(xiàn)有技術(shù)的有益效果是:本實(shí)用新型利用輕型力錘測試剛度和質(zhì)量均較輕的結(jié)構(gòu)的自振特性，可以用錘擊法測試尺寸較小、剛度較差、質(zhì)量較輕的結(jié)構(gòu)的自振頻率、自振振型等特性，依據(jù)錘擊法測試結(jié)構(gòu)振動(dòng)特性的原理，利用螺栓將高靈敏度力傳感器固定到圓柱體錘頭的一端(沖擊端)，螺栓的六角頭加裝沖擊襯墊，圓柱體錘頭與圓柱體錘柄采用焊接連接方式。本輕型力錘裝置結(jié)構(gòu)簡單，小巧方便、操作靈活，能夠測試大型力錘無法完成的柔性或小型結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性參數(shù)。

圖1為一種測試柔性結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性參數(shù)的輕型力錘裝置的整體結(jié)構(gòu)主視圖；圖2為圖1中的A處放大圖。圖中，圓柱體錘頭1、圓柱體錘柄2、第一彈簧墊3、高靈敏度力傳感器4、第二彈簧墊5、螺栓6、沖擊襯墊7。
具體實(shí)施方式
具體實(shí)施方式
一:如圖1及圖2所示，一種測試柔性結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性參數(shù)的輕型力錘裝置，所述的輕型力錘裝置包括圓柱體錘頭1、圓柱體錘柄2、第一彈簧墊3、高靈敏度力傳感器4、第二彈簧墊5、螺栓6及沖擊襯墊7，圓柱體錘頭I 一端面中心處設(shè)有軸向螺紋孔，軸向螺紋孔的公稱直徑為20mm，軸向螺紋孔深為20mm，用以安裝螺栓6，圓柱體錘柄2的一端與圓柱體錘頭I外側(cè)面的中部焊接,所述的沖擊襯墊7的一端面的中心處加工有與螺栓6的六角頭相配合的六角形孔和與第二彈簧墊5相配合安裝孔，高靈敏度力傳感器4為環(huán)形，螺栓6的螺桿依次穿過第二彈簧墊5、高靈敏度力傳感器4及第一彈簧墊3與圓柱體錘頭I的軸向螺紋孔螺紋連接，第二彈簧墊5設(shè)置在沖擊襯墊7的安裝孔內(nèi)，螺栓6的六角頭設(shè)置在沖擊襯墊7的六角形孔內(nèi)。高靈敏度力傳感器4由西安泰恒電子有限公司制造，型號(hào)根據(jù)需要選定。圓柱體錘頭I與高靈敏度力傳感器4之間設(shè)置第一彈簧墊3的作用是，使得高靈敏度力傳感器4安裝的更牢固，同時(shí)也為高靈敏度力傳感器4的信號(hào)線端頭預(yù)留出足夠的空間。高靈敏度力傳感器4的形狀為環(huán)形，能夠嵌套入公稱直徑為20mm的螺栓，且不留太大的空隙。高靈敏度力傳感器4與螺栓6的六角頭之間設(shè)置第二彈簧墊5的目的在于分開高靈敏度力傳感器4與螺栓6的六角頭，以為沖擊襯墊7的安裝預(yù)留足夠的空間。螺栓6的作用是固定高靈敏度力傳感器4并安裝沖擊襯墊7，采用公稱直徑為20mm、長度為30mm的滿紋六角頭螺栓。
具體實(shí)施方式
二:如圖1所示，具體實(shí)施方式
一所述的一種測試柔性結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性參數(shù)的輕型力錘裝置，所述的圓柱體錘頭I的直徑為50mm，圓柱體錘頭I的長度為120mmo具體實(shí)施方式
三:如圖1所示，具體實(shí)施方式
一所述的一種測試柔性結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性參數(shù)的輕型力錘裝置，所述的圓柱體錘柄2的直徑30mm，圓柱體錘柄2的長度為200mm。
具體實(shí)施方式
四:如圖1及圖2所示，具體實(shí)施方式
一、二或三所述的一種測試柔性結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性參數(shù)的輕型力錘裝置，所述的沖擊襯墊7為金屬?zèng)_擊襯墊、尼龍沖擊襯墊、毛氈沖擊襯墊或橡膠沖擊襯墊。根據(jù)測試要求的不同按需選用。在測試建筑工程現(xiàn)場如圖1所示，將各組件按圖安裝，高靈敏度力傳感器上連有傳感器信號(hào)線，測試時(shí)握住圓柱體錘柄并對測試的工程結(jié)構(gòu)部位進(jìn)行錘擊，操作時(shí)需要注意的是，圓柱體錘頭接觸到結(jié)構(gòu)后要快速抬起，不能讓圓柱體錘頭與結(jié)構(gòu)接觸時(shí)間過長，更不可使圓柱體錘頭停留在結(jié)構(gòu)上，如此形成連續(xù)敲擊，即可應(yīng)用傳遞函數(shù)分析被試建筑結(jié)構(gòu)的自振頻率、振型等參數(shù)。
權(quán)利要求1.一種測試柔性結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性參數(shù)的輕型力錘裝置，其特征是:所述的輕型力錘裝置包括圓柱體錘頭(I)、圓柱體錘柄(2)、第一彈簧墊(3)、高靈敏度力傳感器(4)、第二彈簧墊(5)、螺栓(6)及沖擊襯墊(7)，圓柱體錘頭(I) 一端面中心處設(shè)有軸向螺紋孔，圓柱體錘柄(2)的一端與圓柱體錘頭(I)外側(cè)面的中部焊接，所述的沖擊襯墊(X)的一端面的中心處加工有與螺栓￠)的六角頭相配合的六角形孔和與第二彈簧墊(5)相配合安裝孔，高靈敏度力傳感器(4)為環(huán)形，螺栓￠)的螺桿依次穿過第二彈簧墊(5)、高靈敏度力傳感器(4)及第一彈簧墊(3)與圓柱體錘頭(I)的軸向螺紋孔螺紋連接，第二彈簧墊(5)設(shè)置在沖擊襯墊(7)的安裝孔內(nèi)，螺栓(6)的六角頭設(shè)置在沖擊襯墊(7)的六角形孔內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種測試柔性結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性參數(shù)的輕型力錘裝置，其特征是:所述的圓柱體錘頭(I)的直徑為50mm,圓柱體錘頭(I)的長度為120mm。
3.如權(quán)利要求1所述的一種測試柔性結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性參數(shù)的輕型力錘裝置，其特征是:所述的圓柱體錘柄(2)的直徑30mm,圓柱體錘柄(2)的長度為200mm。
4.如權(quán)利要求1、2或3所述的一種測試柔性結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性參數(shù)的輕型力錘裝置，其特征是:所述的沖擊襯墊(7)為金屬?zèng)_擊襯墊、尼龍沖擊襯墊、毛氈沖擊襯墊或橡膠沖擊襯墊 。
專利摘要一種測試柔性結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性參數(shù)的輕型力錘裝置。屬于建筑工程試驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域。以解決采用大型力錘無法測試柔性結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性參數(shù)的問題。所述的輕型力錘裝置包括圓柱體錘頭、圓柱體錘柄、第一彈簧墊、高靈敏度力傳感器、第二彈簧墊、螺栓及沖擊襯墊，圓柱體錘頭一端面中心處設(shè)有軸向螺紋孔，圓柱體錘柄的一端與圓柱體錘頭外側(cè)面的中部焊接，所述的沖擊襯墊的一端面的中心處加工有與螺栓的六角頭相配合的六角形孔和與第二彈簧墊相配合安裝孔，高靈敏度力傳感器為環(huán)形，螺栓的螺桿依次穿過第二彈簧墊、高靈敏度力傳感器及第一彈簧墊與圓柱體錘頭的軸向螺紋孔螺紋連接，第二彈簧墊設(shè)置在沖擊襯墊的安裝孔內(nèi)，螺栓的六角頭設(shè)置在沖擊襯墊的六角形孔內(nèi)。本實(shí)用新型用于測試柔性或小型結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性參數(shù)。
文檔編號(hào)G01H17/00GK203163874SQ201320174818
公開日2013年8月28日 申請日期2013年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月9日
發(fā)明者薛志成, 王立濤, 裴強(qiáng) 申請人:黑龍江科技學(xué)院