基于軟測(cè)量技術(shù)的疲勞試驗(yàn)系統(tǒng)參數(shù)識(shí)別研究與應(yīng)用.pdf

1、電磁諧振式高頻疲勞試驗(yàn)機(jī)是一種基于共振原理的用于測(cè)定金屬材料在交變載荷作用下的疲勞壽命的試驗(yàn)設(shè)備，因其工作頻率髙、試驗(yàn)時(shí)間短、能量損耗低等優(yōu)點(diǎn)深受各大工業(yè)研發(fā)生產(chǎn)部門(mén)和高等院校的青睞。隨著人們對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性要求越來(lái)越高，如何提高諧振式高頻疲勞試驗(yàn)機(jī)自身的精度無(wú)疑是個(gè)亟待解決的問(wèn)題。我們?cè)谶M(jìn)行諧振式疲勞裂紋擴(kuò)展試驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)振動(dòng)系統(tǒng)的工作特性受其質(zhì)點(diǎn)質(zhì)量影響較大，而振動(dòng)系統(tǒng)的質(zhì)點(diǎn)是由多個(gè)不同形狀、材質(zhì)的部件組成，對(duì)質(zhì)點(diǎn)質(zhì)量進(jìn)行直接測(cè)量有

2、很大的局限性。本文提出了一種針對(duì)此類(lèi)疲勞試驗(yàn)系統(tǒng)質(zhì)點(diǎn)質(zhì)量的軟測(cè)量方法，主要研究工作如下：
　　(1)以紅山PLG-100電磁諧振式高頻疲勞試驗(yàn)機(jī)為研究對(duì)象，基于其工作原理及振動(dòng)力學(xué)理論建立了系統(tǒng)三自由度振動(dòng)力學(xué)模型和動(dòng)力學(xué)方程，推導(dǎo)得到關(guān)于系統(tǒng)固有頻率、彈簧剛度與質(zhì)點(diǎn)質(zhì)量關(guān)系的系統(tǒng)頻率方程。
　　(2)通過(guò)有限元方法計(jì)算出不同裂紋長(zhǎng)度下試件的剛度和系統(tǒng)各彈簧剛度，通過(guò)固有頻率測(cè)量實(shí)驗(yàn)方法測(cè)出裂紋擴(kuò)展到不同長(zhǎng)度時(shí)系統(tǒng)的諧振頻率

3、，將不同裂紋長(zhǎng)度時(shí)系統(tǒng)諧振頻率值及相應(yīng)試件、彈簧剛度代入到系統(tǒng)頻率方程中，得到關(guān)于待識(shí)別質(zhì)點(diǎn)質(zhì)量為未知數(shù)的超定方程組，求解超定方程組得到最小二乘解，并通過(guò)進(jìn)一步的后續(xù)處理得到振動(dòng)系統(tǒng)的主振質(zhì)量和激振質(zhì)量。
　　(3)設(shè)計(jì)了基于LabVIEW8.6的參數(shù)識(shí)別系統(tǒng)，通過(guò)編程實(shí)現(xiàn)對(duì)此類(lèi)振動(dòng)系統(tǒng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集、處理、運(yùn)算、存儲(chǔ)。
　　(4)為驗(yàn)證所提出方法進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)，在試驗(yàn)機(jī)上增加砝碼改變系統(tǒng)的主振質(zhì)量，采用所提出方法識(shí)別出所添