一種機(jī)械振動(dòng)下材料能量耦合規(guī)律的測(cè)試裝置及測(cè)試方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種機(jī)械振動(dòng)下材料能量耦合規(guī)律的測(cè)試裝置及測(cè)試方法，涉及材料特性測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域。在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上設(shè)置振動(dòng)臺(tái)，振動(dòng)臺(tái)上安裝進(jìn)行材料能量耦合規(guī)律的測(cè)試裝置，通過(guò)安裝在振動(dòng)臺(tái)側(cè)面的激振器控制振動(dòng)臺(tái)的振動(dòng)形式、頻率和振幅等，以測(cè)試材料在不同振動(dòng)狀態(tài)下的能量耦合規(guī)律，數(shù)據(jù)精確度高。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種機(jī)械振動(dòng)下材料能量耦合規(guī)律的測(cè)試裝置及測(cè)試方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及材料特性測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種機(jī)械振動(dòng)下材料能量耦合規(guī)律的測(cè)試裝置及測(cè)試方法。
【背景技術(shù)】
[0002]地質(zhì)勘探中經(jīng)常進(jìn)行巖礦的特性測(cè)試，例如抗壓強(qiáng)度、滲透率等參數(shù)，測(cè)定這些參數(shù)對(duì)了解巖礦的特性具有很重要的意義。
[0003]現(xiàn)有的研究相似材料在加載不同的機(jī)械振動(dòng)下的力學(xué)特性的測(cè)試實(shí)驗(yàn)要么比較粗糙，測(cè)得的數(shù)據(jù)誤差比較大;要么測(cè)試方法比較單一，沒(méi)有測(cè)試試件在受力情況下在加載不同形式的機(jī)械振動(dòng)及不同頻率和振幅下的力學(xué)特性。同時(shí)在進(jìn)行真三軸實(shí)驗(yàn)研究的時(shí)候僅僅研究相似材料的固氣能量耦合實(shí)驗(yàn)，沒(méi)有考慮機(jī)械振動(dòng)對(duì)相似材料的力學(xué)特性的研究。
[0004]所以有必要提供一種能在加載機(jī)械振動(dòng)的情況下研究真三軸測(cè)試的相似材料固氣能量耦合規(guī)律的測(cè)試方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種機(jī)械振動(dòng)下材料能量耦合規(guī)律的測(cè)試裝置及測(cè)試方法，可以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題。
[0006]—種機(jī)械振動(dòng)下材料能量耦合規(guī)律的測(cè)試裝置的測(cè)試方法，所述測(cè)試裝置包括:實(shí)驗(yàn)臺(tái)、液壓栗、功率放大器和PLC控制柜，所述實(shí)驗(yàn)臺(tái)上設(shè)有可在水平面上移動(dòng)的振動(dòng)臺(tái)，所述振動(dòng)臺(tái)側(cè)面安裝有激振器，所述振動(dòng)臺(tái)上固定有實(shí)驗(yàn)箱，所述實(shí)驗(yàn)箱兩相鄰側(cè)面上分別設(shè)有第一液壓缸和第二液壓缸，所述實(shí)驗(yàn)箱頂部設(shè)有第三液壓缸，所述實(shí)驗(yàn)箱兩側(cè)面分別開(kāi)設(shè)有進(jìn)氣孔和排氣孔，內(nèi)部具有實(shí)驗(yàn)盒，所述實(shí)驗(yàn)盒內(nèi)部固定有進(jìn)氣篩板和能量檢測(cè)裝置，所述振動(dòng)臺(tái)底部位于所述實(shí)驗(yàn)盒下方的位置安裝有壓力傳感器，所述壓力傳感器與所述PLC控制柜電連接，所述第一液壓缸、第二液壓缸和第三液壓缸末端分別伸出第一活塞桿、第二活塞桿和第三活塞桿，所述第一活塞桿和第二活塞桿均穿過(guò)所述實(shí)驗(yàn)箱和實(shí)驗(yàn)盒的側(cè)壁插入所述實(shí)驗(yàn)盒中，所述第三活塞桿穿過(guò)所述實(shí)驗(yàn)箱從頂部插入所述實(shí)驗(yàn)盒中，所述第一液壓缸、第二液壓缸和第三液壓缸上分別安裝有第一位移傳感器、第二位移傳感器和第三位移傳感器，所述第一位移傳感器、第二位移傳感器和第三位移傳感器均與所述PLC控制柜電連接，所述PLC控制柜與所述液壓栗電連接;所述第一液壓缸、第二液壓缸和第三液壓缸通過(guò)油管與所述液壓栗連接;所述激振器、功率放大器和PLC控制柜依次電連接；
[0007]所述測(cè)試方法包括:檢測(cè)所述實(shí)驗(yàn)箱的氣密性，判斷所述實(shí)驗(yàn)箱的氣密性是否達(dá)到實(shí)驗(yàn)要求;若所述實(shí)驗(yàn)箱的氣密性達(dá)到要求，在試件上涂抹密封膠放入所述實(shí)驗(yàn)盒中，并將所述進(jìn)氣篩板和所述實(shí)驗(yàn)盒之間用密封膠密封;將空氣壓縮機(jī)和所述進(jìn)氣孔、進(jìn)氣篩板依次通過(guò)管道連接;將所述第一位移傳感器、第二位移傳感器和第三位移傳感器分別與所述第一活塞桿、第二活塞桿和第三活塞桿連接;將流量計(jì)與所述排氣孔通過(guò)管道連接;將所述能量檢測(cè)裝置與所述PLC控制柜電連接;打開(kāi)所述液壓栗和PLC控制柜的電源，在所述PLC控制柜的輸入界面上輸入壓力、振動(dòng)形式、振幅和頻率數(shù)據(jù);所述激振器帶動(dòng)所述振動(dòng)臺(tái)振動(dòng);所述第一液壓缸、第二液壓缸和第三液壓缸在所述液壓栗的控制下向試件施加壓力，所述空氣壓縮機(jī)向所述實(shí)驗(yàn)箱中充入氣體;所述壓力傳感器檢測(cè)試件受到的壓力，所述能量檢測(cè)裝置檢測(cè)所述振動(dòng)臺(tái)的振動(dòng)情況，所述流量計(jì)檢測(cè)從所述排氣孔中排出的氣體流量，所述第一位移傳感器、第二位移傳感器和第三位移傳感器分別檢測(cè)所述第一活塞桿、第二活塞桿和第三活塞桿的位移;所述PLC控制柜輸出壓力、振動(dòng)形式、振幅、頻率、流量和位移參數(shù)。
[0008]優(yōu)選地，步驟“檢測(cè)所述實(shí)驗(yàn)箱的氣密性，判斷所述實(shí)驗(yàn)箱的氣密性是否達(dá)到實(shí)驗(yàn)要求”后還具有步驟:將所述實(shí)驗(yàn)盒固定在振動(dòng)臺(tái)上，并將第一壓板、第二壓板和第三壓板分別固定在所述第一活塞桿、第二活塞桿和第三活塞桿插入所述實(shí)驗(yàn)盒的末端。
[0009]優(yōu)選地，步驟“將所述第一位移傳感器、第二位移傳感器和第三位移傳感器分別與所述第一活塞桿、第二活塞桿和第三活塞桿連接”具體包括:將所述第一位移傳感器、第二位移傳感器和第三位移傳感器的測(cè)量拉桿分別與所述第一活塞桿、第二活塞桿和第三活塞桿連接。
[0010]優(yōu)選地，步驟“將所述能量檢測(cè)裝置與所述PLC控制柜電連接”具體包括:在所述實(shí)驗(yàn)箱上開(kāi)孔，將數(shù)據(jù)采集線(xiàn)與所述能量檢測(cè)裝置連接，引出所述數(shù)據(jù)采集線(xiàn)后與所述PLC控制柜電連接，將孔密封。
[0011]本發(fā)明還提供了一種機(jī)械振動(dòng)下材料能量耦合規(guī)律的測(cè)試裝置，包括實(shí)驗(yàn)臺(tái)、液壓栗、功率放大器和PLC控制柜，所述實(shí)驗(yàn)臺(tái)上設(shè)有可在水平面上移動(dòng)的振動(dòng)臺(tái)，所述振動(dòng)臺(tái)側(cè)面安裝有激振器，所述激振器、功率放大器和PLC控制柜依次電連接，所述振動(dòng)臺(tái)上固定有實(shí)驗(yàn)箱，所述實(shí)驗(yàn)箱在一側(cè)面開(kāi)設(shè)有排氣孔，所述實(shí)驗(yàn)箱在外側(cè)壁上安裝有與所述排氣孔連通的流量計(jì)，所述實(shí)驗(yàn)箱兩側(cè)面上分別設(shè)有第一液壓缸和第二液壓缸，所述實(shí)驗(yàn)箱頂部設(shè)有第三液壓缸，所述實(shí)驗(yàn)箱內(nèi)部安裝有實(shí)驗(yàn)盒，所述實(shí)驗(yàn)盒內(nèi)部固定有能量檢測(cè)裝置，所述能量檢測(cè)裝置與所述PLC控制柜電連接，所述振動(dòng)臺(tái)底部位于所述實(shí)驗(yàn)盒下方的位置安裝有壓力傳感器，所述壓力傳感器與所述PLC控制柜電連接，所述第一液壓缸、第二液壓缸和第三液壓缸末端分別伸出第一活塞桿、第二活塞桿和第三活塞桿，所述第一活塞桿和第二活塞桿均穿過(guò)所述實(shí)驗(yàn)箱和實(shí)驗(yàn)盒的側(cè)壁插入所述實(shí)驗(yàn)盒中，所述第三活塞桿穿過(guò)所述實(shí)驗(yàn)箱從頂部插入所述實(shí)驗(yàn)盒中，所述第一液壓缸、第二液壓缸和第三液壓缸上分別安裝有第一位移傳感器、第二位移傳感器和第三位移傳感器，所述第一位移傳感器、第二位移傳感器和第三位移傳感器均與所述PLC控制柜電連接，所述第一液壓缸、第二液壓缸和第三液壓缸均通過(guò)油管與所述液壓栗連接，所述PLC控制柜與所述液壓栗電連接。
[0012]優(yōu)選地，所述振動(dòng)臺(tái)和實(shí)驗(yàn)臺(tái)之間安裝有滑輪，所述振動(dòng)臺(tái)通過(guò)所述滑輪在所述實(shí)驗(yàn)臺(tái)上沿水平方向移動(dòng)。
[0013]優(yōu)選地，所述第一活塞桿、第二活塞桿和第三活塞桿插入所述實(shí)驗(yàn)盒的末端分別固定有第一壓板、第二壓板和第三壓板。
[0014]優(yōu)選地，所述實(shí)驗(yàn)箱在一側(cè)面上還開(kāi)設(shè)有進(jìn)氣孔，所述實(shí)驗(yàn)盒在內(nèi)側(cè)壁上安裝有與所述進(jìn)氣孔連通的進(jìn)氣篩板，所述進(jìn)氣孔通過(guò)進(jìn)氣管道與空氣壓縮機(jī)連接。
[0015]優(yōu)選地，所述第一位移傳感器、第二位移傳感器和第三位移傳感器均為拉桿式位移傳感器，所述第一位移傳感器的測(cè)量拉桿與所述第一活塞桿固定連接，所述第二位移傳感器的測(cè)量拉桿與所述第二活塞桿固定連接，所述第三位移傳感器的測(cè)量拉桿與所述第三活塞桿固定連接。
[0016]本發(fā)明實(shí)施例中一種機(jī)械振動(dòng)下材料能量耦合規(guī)律的測(cè)試裝置及測(cè)試方法，在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上設(shè)置振動(dòng)臺(tái)，振動(dòng)臺(tái)上安裝進(jìn)行材料能量耦合規(guī)律的測(cè)試裝置，通過(guò)安裝在振動(dòng)臺(tái)側(cè)面的激振器控制振動(dòng)臺(tái)的振動(dòng)形式、頻率和振幅等，以測(cè)試材料在不同振動(dòng)狀態(tài)下的能量耦合規(guī)律，數(shù)據(jù)精確度高。
【附圖說(shuō)明】
[0017]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0018]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種機(jī)械振動(dòng)下材料能量耦合規(guī)律的測(cè)試裝置的正視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2為圖1中測(cè)試裝置的右視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖3為圖1中實(shí)驗(yàn)盒的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種機(jī)械振動(dòng)下材料能量耦合規(guī)律測(cè)試裝置的測(cè)試方法步驟流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0023]參照?qǐng)D1、圖2、圖3和圖4，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種機(jī)械振動(dòng)下材料能量耦合規(guī)律的測(cè)試裝置及測(cè)試方法，如圖4所示，該方法包括:
[0024]步驟500，蓋上實(shí)驗(yàn)箱104的上蓋板，緊固螺栓，通過(guò)進(jìn)氣孔116向?qū)嶒?yàn)箱104中充入大于規(guī)定實(shí)驗(yàn)壓力的氣體后，關(guān)閉空氣壓縮機(jī)及排氣孔117上的單向閥，用肥皂水涂抹實(shí)驗(yàn)箱104，檢測(cè)是否有氣泡產(chǎn)生，如果沒(méi)有發(fā)現(xiàn)氣泡并且將實(shí)驗(yàn)箱104靜置0.5小時(shí)后，實(shí)驗(yàn)箱104中的氣體壓力沒(méi)有發(fā)生明顯的變化，則認(rèn)為氣密性達(dá)到實(shí)驗(yàn)要求；
[0025]具體地，實(shí)驗(yàn)箱104固定在振動(dòng)臺(tái)102上，實(shí)驗(yàn)箱104為無(wú)底的矩形盒體，與振動(dòng)臺(tái)102組成密封空間。進(jìn)氣孔116和排氣孔117分別設(shè)置在實(shí)驗(yàn)箱104兩相鄰側(cè)壁上，空氣壓縮機(jī)通過(guò)管道與進(jìn)氣孔116連通。
[0026]步驟501，將實(shí)驗(yàn)盒105的四塊固定板118用固定螺栓固定在振動(dòng)臺(tái)102上，同時(shí)將第一壓板119固定在第一活塞桿107末端，將第二壓板120固定在第二活塞桿110末端，將第三壓板121固定在第三活塞桿114末端；
[0027]具體地，實(shí)驗(yàn)盒105位于實(shí)驗(yàn)箱104內(nèi)部，振動(dòng)臺(tái)102上水平固定有第一液壓缸106和第二液壓缸109，其朝向?qū)嶒?yàn)箱104的一端分別伸出第一活塞桿107和第二活塞桿110，第一活塞桿107穿過(guò)實(shí)驗(yàn)箱104與設(shè)有排氣孔117的側(cè)壁相對(duì)的側(cè)壁并插入實(shí)驗(yàn)盒105，第二活塞桿110穿過(guò)實(shí)驗(yàn)箱104與設(shè)有進(jìn)氣孔116的側(cè)壁相對(duì)的側(cè)壁并插入實(shí)驗(yàn)盒105。第一活塞桿107和第二活塞桿110在液壓栗200注入或者抽出液壓油的控制下分別沿所述第一液壓缸106和第二液壓缸109的軸向運(yùn)動(dòng)。第三液壓缸113豎直設(shè)置，其朝向?qū)嶒?yàn)箱104的一端伸出第三活塞桿114，第三活塞桿114穿過(guò)實(shí)驗(yàn)箱104的頂板并插入實(shí)驗(yàn)盒105。所述第三活塞桿114在所述液壓栗200注入或者抽出液壓油的控制下沿所述第三液壓缸113的軸向運(yùn)動(dòng)，振動(dòng)臺(tái)102底部在實(shí)驗(yàn)盒105下方安裝有壓力傳感器112，壓力傳感器112與PLC控制柜400電連接，以檢測(cè)試件受到的壓力數(shù)值。
[0028]步驟502，將待測(cè)試件涂抹704密封硅橡膠放入實(shí)驗(yàn)盒105中，并將進(jìn)氣篩板與實(shí)驗(yàn)盒105之間用密封膠密封，確保氣體在通過(guò)試件的整個(gè)過(guò)程中的氣密性；
[0029]具體地，進(jìn)氣篩板固定在實(shí)驗(yàn)盒105的內(nèi)側(cè)壁上，并與進(jìn)氣孔116通過(guò)管道連通。
[0030]步驟503，將第一液壓缸106、第二液壓缸109和第三液壓缸113與液壓栗200連接，以此對(duì)油缸提供推動(dòng)力，同時(shí)將進(jìn)氣孔116、進(jìn)氣管道與空氣壓縮機(jī)連接，以對(duì)試件提供帶有壓力的氣體，將激振器103與振動(dòng)臺(tái)102連接，以對(duì)振動(dòng)臺(tái)102提供機(jī)械振動(dòng)力；
[0031]具體地，每個(gè)液壓缸均通過(guò)一根進(jìn)油管和回油管與液壓栗200連接，激振器103安裝在振動(dòng)臺(tái)102側(cè)面，激振器103通過(guò)功率放大器300和PLC控制柜400電連接，振動(dòng)臺(tái)102和實(shí)驗(yàn)臺(tái)100之間安裝有多個(gè)滑輪101，使激振器103能夠帶動(dòng)振動(dòng)臺(tái)102在實(shí)驗(yàn)臺(tái)100上沿水平方向做機(jī)械運(yùn)動(dòng)。
[0032]步驟504，將第一位移傳感器108、第二位移傳感器111和第三位移傳感器115的測(cè)量拉桿分別固定在第一活塞桿107、第二活塞桿110和第三活塞桿114上，以檢測(cè)第一活塞桿
107、第二活塞桿110和第三活塞桿114的位移量；
[0033]具體地，第一位移傳感器108、第二位移傳感器111和第三位移傳感器115分別安裝在第一液壓缸106、第二液壓缸109和第三液壓缸113上，且均為拉桿式位移傳感器。第一位移傳感器108、第二位移傳感器111和第三位移傳感器115分別沿所述第一液壓缸106、第二液壓缸109和第三液壓缸113的軸向設(shè)置，且均與PLC控制柜400電連接，以獲取位移數(shù)據(jù)。
[0034]步驟505，通過(guò)專(zhuān)用耐壓膠管及快插接頭將流量計(jì)與排氣孔117連接，以此監(jiān)測(cè)氣體流過(guò)試件的流量，觀測(cè)相同壓力下流量的變化情況；
[0035]具體地，流量計(jì)安裝在實(shí)驗(yàn)箱104設(shè)有排氣孔117的側(cè)壁的外側(cè)，以測(cè)量排氣孔117中排出的氣體的量，流量計(jì)與PLC控制柜400電連接。
[0036]步驟506，在實(shí)驗(yàn)箱104側(cè)壁開(kāi)設(shè)通孔，將數(shù)據(jù)采集線(xiàn)與能量檢測(cè)裝置相連，并用空心螺栓引出數(shù)據(jù)采集線(xiàn)，之后用密封膠密封；
[0037]具體地，能量檢測(cè)裝置安裝在實(shí)驗(yàn)箱101內(nèi)部，用以檢測(cè)振動(dòng)臺(tái)102的振動(dòng)形式、振動(dòng)幅度和振動(dòng)頻率等數(shù)據(jù)，引出的數(shù)據(jù)采集線(xiàn)與PLC控制柜400電連接，以將采集到的數(shù)據(jù)傳輸至PLC控制柜400。
[0038]步驟507，打開(kāi)液壓栗200及PLC控制柜400的電源，在PLC控制柜的輸入界面輸入第一液壓缸106、第二液壓缸109和第三液壓缸113需要加載的壓力值，激振器103所要加載的機(jī)械振動(dòng)的形式、頻率和振幅數(shù)據(jù)，并開(kāi)始進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；
[0039]具體地，PLC控制柜400與液壓栗200電連接，以控制液壓栗200向液壓缸中注入液壓油，以向試件施加壓力。
[0040]步驟508，通過(guò)激振器103對(duì)振動(dòng)臺(tái)102加載不同形式的水平機(jī)械振動(dòng)，以研究機(jī)械振動(dòng)對(duì)材料力學(xué)特性的影響，同時(shí)第一液壓缸106、第二液壓缸109和第三液壓缸113在液壓栗200的控制下向試件施加壓力，空氣壓縮機(jī)向?qū)嶒?yàn)箱104中充入氣體；
[0041]步驟509，所述壓力傳感器112檢測(cè)試件受到的壓力，所述能量檢測(cè)裝置檢測(cè)所述振動(dòng)臺(tái)102的振動(dòng)情況，所述流量計(jì)檢測(cè)從所述排氣孔117中排出的氣體流量，所述第一位移傳感器108、第二位移傳感器111和第三位移傳感器115分別檢測(cè)所述第一活塞桿107、第二活塞桿110和第三活塞桿116的位移；
[0042]步驟510，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后PLC控制柜400輸出該次實(shí)驗(yàn)的壓力、位移、振動(dòng)形式、振幅、
頻率和流量等參數(shù)。
[0043]盡管已描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員一旦得知了基本創(chuàng)造性概念，則可對(duì)這些實(shí)施例作出另外的變更和修改。所以，所附權(quán)利要求意欲解釋為包括優(yōu)選實(shí)施例以及落入本發(fā)明范圍的所有變更和修改。
[0044]顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種機(jī)械振動(dòng)下材料能量耦合規(guī)律的測(cè)試裝置的測(cè)試方法，其特征在于， 所述測(cè)試裝置包括:實(shí)驗(yàn)臺(tái)、液壓栗、功率放大器和PLC控制柜，所述實(shí)驗(yàn)臺(tái)上設(shè)有可在水平面上移動(dòng)的振動(dòng)臺(tái)，所述振動(dòng)臺(tái)側(cè)面安裝有激振器，所述激振器、功率放大器和PLC控制柜依次電連接，所述振動(dòng)臺(tái)上固定有實(shí)驗(yàn)箱，所述實(shí)驗(yàn)箱兩相鄰側(cè)面上分別設(shè)有第一液壓缸和第二液壓缸，所述實(shí)驗(yàn)箱頂部設(shè)有第三液壓缸，所述實(shí)驗(yàn)箱兩側(cè)面分別開(kāi)設(shè)有進(jìn)氣孔和排氣孔，內(nèi)部具有實(shí)驗(yàn)盒，所述實(shí)驗(yàn)盒內(nèi)部固定有進(jìn)氣篩板和能量檢測(cè)裝置，所述振動(dòng)臺(tái)底部位于所述實(shí)驗(yàn)盒下方的位置安裝有壓力傳感器，所述壓力傳感器與所述PLC控制柜電連接，所述第一液壓缸、第二液壓缸和第三液壓缸末端分別伸出第一活塞桿、第二活塞桿和第三活塞桿，所述第一活塞桿和第二活塞桿均穿過(guò)所述實(shí)驗(yàn)箱和實(shí)驗(yàn)盒的側(cè)壁插入所述實(shí)驗(yàn)盒中，所述第三活塞桿穿過(guò)所述實(shí)驗(yàn)箱從頂部插入所述實(shí)驗(yàn)盒中，所述第一液壓缸、第二液壓缸和第三液壓缸上分別安裝有第一位移傳感器、第二位移傳感器和第三位移傳感器，所述第一位移傳感器、第二位移傳感器和第三位移傳感器均與所述PLC控制柜電連接，所述第一液壓缸、第二液壓缸和第三液壓缸均通過(guò)油管與所述液壓栗連接，所述PLC控制柜與所述液壓栗電連接； 所述測(cè)試方法包括: 檢測(cè)所述實(shí)驗(yàn)箱的氣密性，判斷所述實(shí)驗(yàn)箱的氣密性是否達(dá)到實(shí)驗(yàn)要求； 若所述實(shí)驗(yàn)箱的氣密性達(dá)到要求，在試件上涂抹密封膠放入所述實(shí)驗(yàn)盒中，并將所述進(jìn)氣篩板和所述實(shí)驗(yàn)盒之間用密封膠密封； 將空氣壓縮機(jī)和所述進(jìn)氣孔、進(jìn)氣篩板依次通過(guò)管道連接； 將所述第一位移傳感器、第二位移傳感器和第三位移傳感器分別與所述第一活塞桿、第二活塞桿和第三活塞桿連接； 將流量計(jì)與所述排氣孔通過(guò)管道連接； 將所述能量檢測(cè)裝置與所述PLC控制柜電連接； 打開(kāi)所述液壓栗和PLC控制柜的電源，在所述PLC控制柜的輸入界面上輸入壓力、振動(dòng)形式、振幅和頻率數(shù)據(jù)； 所述激振器帶動(dòng)所述振動(dòng)臺(tái)振動(dòng)，同時(shí)所述第一液壓缸、第二液壓缸和第三液壓缸在所述液壓栗的控制下向試件施加壓力，所述空氣壓縮機(jī)向所述實(shí)驗(yàn)箱中充入氣體； 所述壓力傳感器檢測(cè)試件受到的壓力，所述能量檢測(cè)裝置檢測(cè)所述振動(dòng)臺(tái)的振動(dòng)情況，所述流量計(jì)檢測(cè)從所述排氣孔中排出的氣體流量，所述第一位移傳感器、第二位移傳感器和第三位移傳感器分別檢測(cè)所述第一活塞桿、第二活塞桿和第三活塞桿的位移； 所述PLC控制柜輸出壓力、振動(dòng)形式、振幅、頻率、流量和位移參數(shù)。2.如權(quán)利要求1所述的測(cè)試方法，其特征在于，步驟“檢測(cè)所述實(shí)驗(yàn)箱的氣密性，判斷所述實(shí)驗(yàn)箱的氣密性是否達(dá)到實(shí)驗(yàn)要求”后還具有步驟: 將所述實(shí)驗(yàn)盒固定在振動(dòng)臺(tái)上，并將第一壓板、第二壓板和第三壓板分別固定在所述第一活塞桿、第二活塞桿和第三活塞桿插入所述實(shí)驗(yàn)盒的末端。3.如權(quán)利要求1所述的測(cè)試方法，其特征在于，步驟“將所述第一位移傳感器、第二位移傳感器和第三位移傳感器分別與所述第一活塞桿、第二活塞桿和第三活塞桿連接”具體包括: 將所述第一位移傳感器、第二位移傳感器和第三位移傳感器的測(cè)量拉桿分別與所述第一活塞桿、第二活塞桿和第三活塞桿連接。4.如權(quán)利要求1所述的測(cè)試方法，其特征在于，步驟“將所述能量檢測(cè)裝置與所述PLC控制柜電連接”具體包括: 在所述實(shí)驗(yàn)箱上開(kāi)孔，將數(shù)據(jù)采集線(xiàn)與所述能量檢測(cè)裝置連接，引出所述數(shù)據(jù)采集線(xiàn)后與所述PLC控制柜電連接，將孔密封。5.一種機(jī)械振動(dòng)下材料能量耦合規(guī)律的測(cè)試裝置，其特征在于，包括實(shí)驗(yàn)臺(tái)、液壓栗、功率放大器和PLC控制柜，所述實(shí)驗(yàn)臺(tái)上設(shè)有可在水平面上移動(dòng)的振動(dòng)臺(tái)，所述振動(dòng)臺(tái)側(cè)面安裝有激振器，所述激振器、功率放大器和PLC控制柜依次電連接，所述振動(dòng)臺(tái)上固定有實(shí)驗(yàn)箱，所述實(shí)驗(yàn)箱在一側(cè)面開(kāi)設(shè)有排氣孔，所述實(shí)驗(yàn)箱在外側(cè)壁上安裝有與所述排氣孔連通的流量計(jì)，所述實(shí)驗(yàn)箱兩側(cè)面上分別設(shè)有第一液壓缸和第二液壓缸，所述實(shí)驗(yàn)箱頂部設(shè)有第三液壓缸，所述實(shí)驗(yàn)箱內(nèi)部安裝有實(shí)驗(yàn)盒，所述實(shí)驗(yàn)盒內(nèi)部固定有能量檢測(cè)裝置，所述能量檢測(cè)裝置與所述PLC控制柜電連接，所述振動(dòng)臺(tái)底部位于所述實(shí)驗(yàn)盒下方的位置安裝有壓力傳感器，所述壓力傳感器與所述PLC控制柜電連接，所述第一液壓缸、第二液壓缸和第三液壓缸末端分別伸出第一活塞桿、第二活塞桿和第三活塞桿，所述第一活塞桿和第二活塞桿均穿過(guò)所述實(shí)驗(yàn)箱和實(shí)驗(yàn)盒的側(cè)壁插入所述實(shí)驗(yàn)盒中，所述第三活塞桿穿過(guò)所述實(shí)驗(yàn)箱從頂部插入所述實(shí)驗(yàn)盒中，所述第一液壓缸、第二液壓缸和第三液壓缸上分別安裝有第一位移傳感器、第二位移傳感器和第三位移傳感器，所述第一位移傳感器、第二位移傳感器和第三位移傳感器均與所述PLC控制柜電連接，所述第一液壓缸、第二液壓缸和第三液壓缸均通過(guò)油管與所述液壓栗連接，所述PLC控制柜與所述液壓栗電連接。6.如權(quán)利要求5所述的測(cè)試裝置，其特征在于，所述振動(dòng)臺(tái)和實(shí)驗(yàn)臺(tái)之間安裝有滑輪，所述振動(dòng)臺(tái)通過(guò)所述滑輪在所述實(shí)驗(yàn)臺(tái)上沿水平方向移動(dòng)。7.如權(quán)利要求5所述的測(cè)試裝置，其特征在于，所述第一活塞桿、第二活塞桿和第三活塞桿插入所述實(shí)驗(yàn)盒的末端分別固定有第一壓板、第二壓板和第三壓板。8.如權(quán)利要求5所述的測(cè)試裝置，其特征在于，所述實(shí)驗(yàn)箱在一側(cè)面上還開(kāi)設(shè)有進(jìn)氣孔，所述實(shí)驗(yàn)盒在內(nèi)側(cè)壁上安裝有與所述進(jìn)氣孔連通的進(jìn)氣篩板，所述進(jìn)氣孔通過(guò)進(jìn)氣管道與空氣壓縮機(jī)連接。9.如權(quán)利要求5所述的測(cè)試裝置，其特征在于，所述第一位移傳感器、第二位移傳感器和第三位移傳感器均為拉桿式位移傳感器，所述第一位移傳感器的測(cè)量拉桿與所述第一活塞桿固定連接，所述第二位移傳感器的測(cè)量拉桿與所述第二活塞桿固定連接，所述第三位移傳感器的測(cè)量拉桿與所述第三活塞桿固定連接。
【文檔編號(hào)】G01N19/00GK105891103SQ201610224591
【公開(kāi)日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2016年4月7日
【發(fā)明人】趙鵬翔, 李樹(shù)剛, 林海飛, 魏宗勇, 李莉, 潘紅宇, 肖鵬, 張超, 成連華, 丁洋
【申請(qǐng)人】西安科技大學(xué)