一種利用電揚(yáng)聲器實(shí)現(xiàn)高聲壓級(jí)的聲疲勞試驗(yàn)裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一利用電揚(yáng)聲器實(shí)現(xiàn)高聲壓級(jí)的聲疲勞試驗(yàn)裝置，所述試驗(yàn)裝置包括聲源、號(hào)筒、圓轉(zhuǎn)方過渡段、試驗(yàn)段、消聲段、控制器和光學(xué)應(yīng)變測量儀，所述聲源、號(hào)筒、圓轉(zhuǎn)方過渡段、試驗(yàn)段和消聲段依次連接，本發(fā)明能夠以120~8000Hz無失真播放用戶自定義的任意頻率譜的噪聲載荷，一次持續(xù)發(fā)聲時(shí)間不低于30min；發(fā)出的聲信號(hào)經(jīng)特定尺寸的圓轉(zhuǎn)方過渡段后傳播到試驗(yàn)段，在試驗(yàn)段聲場穩(wěn)定區(qū)域達(dá)到最高聲壓級(jí)為140dB的均勻聲場環(huán)境；通過四點(diǎn)均值反饋控制，使得試驗(yàn)段聲壓級(jí)穩(wěn)定精度達(dá)到GJB150.17A?2009噪聲測試要求；可靈活改變試件夾持方式，實(shí)現(xiàn)壁掛、懸掛及聲靜聯(lián)合加載試驗(yàn)；提高了應(yīng)變測量精度，且不受溫度環(huán)境限制；試驗(yàn)裝置總長度不大于2.5m，半徑2m處輻射噪聲小于65dB(A)。
【專利說明】
一種利用電揚(yáng)聲器實(shí)現(xiàn)高聲壓級(jí)的聲疲勞試驗(yàn)裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于航空結(jié)構(gòu)強(qiáng)度試驗(yàn)領(lǐng)域或航天器動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)領(lǐng)域，尤其涉及一種利用電揚(yáng)聲器實(shí)現(xiàn)高聲壓級(jí)的聲疲勞試驗(yàn)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，新型空天飛行器的研究逐漸興起，由于其具有機(jī)動(dòng)性高、作戰(zhàn)距離遠(yuǎn)和攻擊時(shí)間短等顯著優(yōu)勢而備受關(guān)注，其研制、生產(chǎn)和列裝，將極大提升國家的軍事國防實(shí)力。新型飛行器由于飛行速度高，所面臨的工作環(huán)境極為苛刻，在極端惡劣的服役環(huán)境下，飛行器的材料結(jié)構(gòu)容易產(chǎn)生疲勞失效，最常見一種失效形式是聲疲勞。因?yàn)轱w行器在高速飛行中會(huì)與流體相互作用，在其表面附近形成湍流邊界層，從而在飛行器外表層產(chǎn)生強(qiáng)大的氣動(dòng)噪聲場，聲壓級(jí)普遍高于140dB，最高可達(dá)180dB。這是一種在空間上非均勻分布的、在時(shí)間上隨機(jī)分布的、具有寬帶頻率分量的高聲強(qiáng)聲場。該聲場極易誘發(fā)飛行器材料結(jié)構(gòu)發(fā)生疲勞失效，大大降低系統(tǒng)的可靠性，嚴(yán)重影響飛行器結(jié)構(gòu)的安全性。因此，需要對(duì)飛行器的構(gòu)件進(jìn)行聲疲勞測試與分析，以提高服役安全性能。
[0003]目前飛行器結(jié)構(gòu)及機(jī)載設(shè)備的聲疲勞試驗(yàn)主要在行波管內(nèi)進(jìn)行。行波管采用氣流揚(yáng)聲器發(fā)聲，聲源I及控制器6復(fù)雜，占地面積大，所需費(fèi)用高，維護(hù)困難。實(shí)驗(yàn)過程中，由于實(shí)驗(yàn)設(shè)備尺寸較大，設(shè)計(jì)加工好的行波管裝置為保證密封性及試驗(yàn)精度，試件夾持方式難以更改，不利于多工況下疲勞試驗(yàn)的開展。此外，在行波管內(nèi)開展聲疲勞試驗(yàn)，都是采用應(yīng)變片測量試件在高強(qiáng)熱噪聲下的應(yīng)變響應(yīng)，測量精度較低，長時(shí)測量受到溫漂和零漂的影響更大，難以獲得準(zhǔn)確可靠的測試數(shù)據(jù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種利用電揚(yáng)聲器實(shí)現(xiàn)高聲壓級(jí)的聲疲勞試驗(yàn)裝置，所述試驗(yàn)裝置包括聲源、號(hào)筒、圓轉(zhuǎn)方過渡段、試驗(yàn)段、消聲段、控制器和光學(xué)應(yīng)變測量儀，所述聲源、號(hào)筒、圓轉(zhuǎn)方過渡段、試驗(yàn)段和消聲段依次連接，所述控制器外接在所述試驗(yàn)段周側(cè)，所述光學(xué)應(yīng)變測量儀位于所述試驗(yàn)段一側(cè)；
進(jìn)一步地，所述控制器包括四個(gè)B&K自由場傳聲器，所述四個(gè)B&K自由場傳聲器沿軸向分布于并連接在試驗(yàn)段頂部；
進(jìn)一步地，所述試驗(yàn)段為方形截面，試驗(yàn)段頂端設(shè)有螺紋孔，底端設(shè)有與所述螺紋孔相對(duì)應(yīng)的通孔，所述試驗(yàn)段側(cè)面設(shè)有窗口，所述窗口以99.99%純度的石英玻璃覆蓋，所述窗口作為光學(xué)應(yīng)變測量的密封視窗；
進(jìn)一步地，所述光學(xué)應(yīng)變測量儀為數(shù)字散斑相關(guān)原理測量儀，所述光學(xué)應(yīng)變測量儀包括激光器和相機(jī)鏡頭，所述激光器發(fā)射方向和相機(jī)鏡頭所對(duì)位置均與所述窗口位置相同；進(jìn)一步地，所述圓轉(zhuǎn)方過渡段為圓型轉(zhuǎn)方型的連接方式；
進(jìn)一步地，所述消聲段為擴(kuò)口結(jié)構(gòu)，所述消聲段內(nèi)壁設(shè)有吸聲尖劈，所述消聲段相反于試驗(yàn)段的另一側(cè)為封閉式結(jié)構(gòu)； 進(jìn)一步地，所述試驗(yàn)段長500mm，寬300mm，高550 mm；
進(jìn)一步地，所述試驗(yàn)裝置還包括多個(gè)支撐架，所述多個(gè)支撐架分別連接在聲源、號(hào)筒、圓轉(zhuǎn)方過渡段、試驗(yàn)段和消聲段下方；
進(jìn)一步地，一種利用電揚(yáng)聲器實(shí)現(xiàn)高聲壓級(jí)的聲疲勞試驗(yàn)裝置的應(yīng)變測量方法，所述方法通過數(shù)字散相關(guān)方法，用工業(yè)CCD相機(jī)采集試件變形前后的散斑圖，對(duì)采集到的散斑圖進(jìn)行相應(yīng)的處理，得到試件在隨機(jī)噪聲激勵(lì)下的應(yīng)變的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。
[0005]本發(fā)明的有益效果如下:
1)通過高、低頻揚(yáng)聲器單元合理配置，實(shí)現(xiàn)120?8000Hz無失真播放用戶自定義的任意頻率譜的噪聲載荷，一次持續(xù)發(fā)聲時(shí)間不低于30min;
2)試驗(yàn)段為方形截面，且截面積越小，所能達(dá)到的聲壓級(jí)就越高，因此，過渡段采用圓型轉(zhuǎn)方型的連接方式，在不增加截面面積的情況下，實(shí)現(xiàn)揚(yáng)聲器單元與試驗(yàn)段的連接，同時(shí)經(jīng)圓轉(zhuǎn)方過渡段后聲壓級(jí)衰減較小，能夠保證試驗(yàn)段聲場穩(wěn)定區(qū)域最高聲壓級(jí)達(dá)到140dB;
3)采用四點(diǎn)均值反饋控制方式，4個(gè)B&K自由場傳聲器沿軸向分布于試驗(yàn)段頂部，使得試驗(yàn)段聲場穩(wěn)定精度達(dá)到GJB150.17A-2009噪聲測試標(biāo)準(zhǔn)要求；當(dāng)控制傳聲器有損壞而少于4個(gè)時(shí)，可進(jìn)行單點(diǎn)控制；
4)可靈活改變試件夾持方式，實(shí)現(xiàn)壁掛、懸掛及聲靜聯(lián)合加載試驗(yàn)；
5)采用光學(xué)非接觸方式測量試件在隨機(jī)噪聲下的應(yīng)變，獲得試件長時(shí)應(yīng)變的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，提高了應(yīng)變測量精度，且不受溫度環(huán)境限制；
6)試驗(yàn)裝置總長度不大于2.5m，且經(jīng)消聲段處理后，半徑2m處輻射噪聲小于65dB(A)。
【附圖說明】
[0006]圖1為本發(fā)明利用電揚(yáng)聲器實(shí)現(xiàn)高聲壓級(jí)的聲疲勞試驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明壁掛式試件安裝示意圖；
圖3為本發(fā)明聲靜聯(lián)合加載試驗(yàn)試件安裝示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0007]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)描述。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用于解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。相反，本發(fā)明涵蓋任何由權(quán)利要求定義的在本發(fā)明的精髓和范圍上做的替代、修改、等效方法以及方案。進(jìn)一步，為了使公眾對(duì)本發(fā)明有更好的了解，在下文對(duì)本發(fā)明的細(xì)節(jié)描述中，詳盡描述了一些特定的細(xì)節(jié)部分。對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來說沒有這些細(xì)節(jié)部分的描述也可以完全理解本發(fā)明。
[0008]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但不作為對(duì)本發(fā)明的限定。下面為本發(fā)明的舉出最佳實(shí)施例:
如圖1-圖3所示，本發(fā)明所述試驗(yàn)裝置包括聲源1、號(hào)筒2、圓轉(zhuǎn)方過渡段3、試驗(yàn)段4、消聲段5、控制器6、光學(xué)應(yīng)變測量儀7以及支架8，所述聲源1、號(hào)筒2、圓轉(zhuǎn)方過渡段3、試驗(yàn)段4和消聲段5依次連接，所述控制器6外接在所述試驗(yàn)段4周側(cè)，所述光學(xué)應(yīng)變測量儀7位于所述試驗(yàn)段4一側(cè)，所述控制6器包括四個(gè)B&K自由場傳聲器，所述四個(gè)B&K自由場傳聲器沿軸向分布于并連接在試驗(yàn)段4頂部，所述試驗(yàn)段4為方形截面，試驗(yàn)段頂端4設(shè)有螺紋孔，底端設(shè)有與所述螺紋孔相對(duì)應(yīng)的通孔，所述試驗(yàn)段4側(cè)面設(shè)有窗口，所述窗口以99.99%純度的石英玻璃覆蓋，所述窗口作為光學(xué)應(yīng)變測量的密封視窗，所述光學(xué)應(yīng)變測量儀7為數(shù)字散斑相關(guān)原理測量儀，所述光學(xué)應(yīng)變測量儀7包括激光器和相機(jī)鏡頭，所述激光器發(fā)射方向和相機(jī)鏡頭所對(duì)位置均與所述窗口位置相同，所述圓轉(zhuǎn)方過渡段3為圓型轉(zhuǎn)方型的連接方式，所述消聲段5為擴(kuò)口結(jié)構(gòu)，所述消聲段5內(nèi)壁設(shè)有吸聲尖劈，所述消聲段5相反于試驗(yàn)段的另一側(cè)為封閉式結(jié)構(gòu)，所述支撐架8分別連接在聲源1、號(hào)筒2、圓轉(zhuǎn)方過渡段3、試驗(yàn)段4和消聲段5下方，一種利用電揚(yáng)聲器實(shí)現(xiàn)高聲壓級(jí)的聲疲勞試驗(yàn)的應(yīng)變測量方法，所述方法通過數(shù)字散相關(guān)方法，用工業(yè)CCD相機(jī)采集試件變形前后的散斑圖，對(duì)采集到的散斑圖進(jìn)行相應(yīng)的處理，得到試件在隨機(jī)噪聲激勵(lì)下的應(yīng)變的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。所述試驗(yàn)裝置通過高、低頻揚(yáng)聲器單元合理配置，實(shí)現(xiàn)120?8000Hz無失真播放用戶自定義的任意頻率譜的噪聲載荷，一次持續(xù)發(fā)聲時(shí)間不低于30min;各揚(yáng)聲器單元發(fā)出的聲信號(hào)經(jīng)特定尺寸的圓轉(zhuǎn)方過渡段3后傳播到試驗(yàn)段4，在試驗(yàn)段4聲場穩(wěn)定區(qū)域達(dá)到最高聲壓級(jí)為140dB的均勻聲場環(huán)境;通過四點(diǎn)均值反饋控制，使得試驗(yàn)段4聲壓級(jí)穩(wěn)定精度達(dá)到GJB150.17A-2009噪聲測試要求;可靈活改變試件夾持方式，實(shí)現(xiàn)壁掛、懸掛及聲靜聯(lián)合加載試驗(yàn);采用光學(xué)非接觸方式測量試件在隨機(jī)噪聲下的應(yīng)變，獲得試件長時(shí)應(yīng)變的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，提高了應(yīng)變測量精度，且不受溫度環(huán)境限制；試驗(yàn)裝置總長度不大于2.5m，且經(jīng)消聲段5處理后，半徑2m處輻射噪聲小于65dB(A)，通過對(duì)電揚(yáng)聲器單元發(fā)聲功率、頻率范圍及最大連續(xù)聲壓級(jí)的選取，合理配置電揚(yáng)聲器單元，使得揚(yáng)聲器所發(fā)聲信號(hào)經(jīng)疊加后，在試驗(yàn)段4聲場穩(wěn)定區(qū)域最高聲壓級(jí)能夠達(dá)到140dB;通過不同頻率揚(yáng)聲器單元相互作用，使得聲源I能夠無失真播放用戶自行編制的120?8000Hz范圍內(nèi)任意頻譜類型的噪聲載荷，且一次持續(xù)發(fā)聲時(shí)間不低于30min，試驗(yàn)段4為方形截面，且截面積越小，所能達(dá)到的聲壓級(jí)就越高，因此，過渡段采用圓型轉(zhuǎn)方型的連接方式，在不增加截面面積的情況下，實(shí)現(xiàn)揚(yáng)聲器單元與試驗(yàn)段4的連接；同時(shí)經(jīng)圓轉(zhuǎn)方過渡段3后聲壓級(jí)衰減較小，能夠保證試驗(yàn)段4聲場穩(wěn)定區(qū)域最高聲壓級(jí)達(dá)到140dB，試驗(yàn)段4長500mm，寬300mm，高550 mm;能夠開展壁掛式、懸掛式以及聲靜聯(lián)合加載等疲勞試驗(yàn)，壁掛式以鉚接的方式將壁板試件與支撐框連接，使得試件內(nèi)壁與試驗(yàn)段4內(nèi)壁平齊，以實(shí)現(xiàn)掠入射加載;懸掛及聲靜聯(lián)合加載通過夾具將試件懸于試驗(yàn)段4中心位置，靜載荷可通過砝碼增重形式加載;各種夾持方式便于拆卸，試件支撐系統(tǒng)不引入附加噪聲。在壁掛式試件對(duì)側(cè)的艙壁上，預(yù)留長150mm，高250mm的光學(xué)應(yīng)變測量窗口，以純度為99.99%的石英玻璃對(duì)窗口密封，采用四點(diǎn)均值反饋控制方式，4個(gè)B&K自由場傳聲器沿軸向分布于試驗(yàn)段4頂部，使得試驗(yàn)段4聲場穩(wěn)定精度達(dá)到GJB150.17A-2009噪聲測試標(biāo)準(zhǔn)要求；當(dāng)控制傳聲器有損壞而少于4個(gè)時(shí)，可進(jìn)行單點(diǎn)控制，通過數(shù)字散斑相關(guān)方法，利用工業(yè)CCD相機(jī)采集試件變形前后的散斑圖，對(duì)采集到的散斑圖進(jìn)行相應(yīng)的處理，即可得到試件在隨機(jī)噪聲激勵(lì)下的應(yīng)變;與傳統(tǒng)應(yīng)變片測量方式相比，光學(xué)非接觸測量方法可提高測量精度，不受高溫環(huán)境限制，可獲得試件長時(shí)應(yīng)變的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，消聲段5設(shè)計(jì)為擴(kuò)口結(jié)構(gòu)，在消聲段5內(nèi)壁安裝吸聲尖劈，消聲段5右側(cè)采取封閉式結(jié)構(gòu)，聲音無法傳出；系統(tǒng)在最高聲壓級(jí)狀態(tài)下工作時(shí)，半徑2m處的福射噪聲小于65dBo
[0009]如圖1所示，所述試驗(yàn)裝置主要包括依次連接的聲源1、號(hào)筒2、圓轉(zhuǎn)方過渡段3、試驗(yàn)段4以及消聲段5，整體長度小于2.5m，寬度小于1.5m，高小于1.55m。各部件之間以螺栓連接，便于拆卸。通過多個(gè)高聲壓級(jí)的電揚(yáng)聲器單元組合成聲源I，使得疊加后的聲壓級(jí)達(dá)到140dB以上，同時(shí)合理配置高低頻揚(yáng)聲器單元，使得組合后的聲源I能夠無失真地播放出用戶自行編制的120-8000HZ間任意頻譜類型的聲載荷。用戶根據(jù)實(shí)際工況編制聲載荷譜，通過個(gè)人計(jì)算機(jī)連接聲源I播放所編制的聲載荷譜，聲信號(hào)經(jīng)過號(hào)筒2后，在管內(nèi)沿固定方向傳播，使得管內(nèi)聲壓級(jí)增強(qiáng)。圓轉(zhuǎn)方過渡段3使得由號(hào)筒2的圓形截面過渡到試驗(yàn)段4的方形截面，直接的圓轉(zhuǎn)方過渡方式，不增加裝置的復(fù)雜度，降低聲信號(hào)的衰減度，以保證試驗(yàn)段4內(nèi)聲場穩(wěn)定區(qū)域聲壓級(jí)能夠達(dá)到140dB。試驗(yàn)段4兩側(cè)開窗，一側(cè)用于安裝壁掛式試件，一側(cè)用于光學(xué)應(yīng)變測量。試驗(yàn)段4頂部安裝有控制器6的四個(gè)控制傳聲器，用以檢測試驗(yàn)段4內(nèi)各位置聲壓級(jí)，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)平均值反饋控制。試驗(yàn)段4后面連接采用擴(kuò)口設(shè)計(jì)的消聲段5，在內(nèi)部安裝吸聲系數(shù)較高的多孔吸聲材料或吸聲尖劈等，以消除反射聲信號(hào)，使得試驗(yàn)段4內(nèi)聲場不受影響。同時(shí)，消聲段5的右側(cè)采取封閉式結(jié)構(gòu)，聲信號(hào)無法傳出管外，以達(dá)到降低試驗(yàn)裝置的福射噪聲的效果。
[0010]控制器6通過試驗(yàn)段4頂端沿軸向安置的四個(gè)傳聲器，檢測管內(nèi)聲場，通過多點(diǎn)平均值查看管內(nèi)聲場聲壓級(jí)穩(wěn)定情況，從而調(diào)節(jié)聲源I所發(fā)聲信號(hào)的聲壓級(jí)，保證試驗(yàn)段4內(nèi)聲壓級(jí)穩(wěn)定?？刂破?選用德國M+P的VibRunner 8輸入通道，8輸出通道控制器，具有較高的采樣精度及采樣速度。同時(shí)，配合M+P具有自動(dòng)分析功能的Acoustic Control控制軟件，能夠達(dá)到較好的控制效果，降低工作量。光學(xué)應(yīng)變測量儀7采用數(shù)字散斑相關(guān)原理測量試件應(yīng)變響應(yīng)。將激光器及相機(jī)鏡頭等調(diào)節(jié)到與所需測量部位同一水平高度，激光器發(fā)射激光照射于試件表面，通過CCD相機(jī)采集聲載荷作用前后試件表面所形成的散斑圖，利用DIC方法測量得到變形后散斑圖的全場位移，進(jìn)而利用局部最小二乘法計(jì)算試件的全場應(yīng)變。由試件表面所產(chǎn)生的應(yīng)變，根據(jù)試件材料性質(zhì)，可計(jì)算試件在聲載荷作用下的應(yīng)力，繼而獲得試件聲疲勞壽命曲線。
[0011]如圖2所示，對(duì)于壁掛式聲疲勞試驗(yàn)，壁掛式試件11的表面須作為試驗(yàn)段4壁面的一部分，使試件與管道內(nèi)表面平齊，以防止引入空腔共鳴或局部紊流效應(yīng)。為了能夠更換不同尺寸的壁掛式試件U，實(shí)現(xiàn)不同尺寸試件的聲疲勞試驗(yàn)，同時(shí)對(duì)試驗(yàn)段4不造成影響，壁掛式試件11與試驗(yàn)段4之間通過試件支撐框9和試件墊塊10連接。試件和墊塊之間，以及墊塊與支撐框之間均通過鉚接的方式連接，支撐框與試驗(yàn)段4壁面通過螺栓連接。在試件與支撐框之間增加墊塊，能夠減少管壁振動(dòng)對(duì)試件造成的影響。若更換壁掛式試件11的尺寸，則只需更換相應(yīng)的試件支撐框9和試件墊塊10，不會(huì)對(duì)試驗(yàn)段4管壁造成影響，成本較低。
[0012]如圖3所示，對(duì)于聲靜聯(lián)合加載聲疲勞試驗(yàn)，聯(lián)合加載試件15須置于管內(nèi)試驗(yàn)段4的中間部位，使得聲載荷激勵(lì)施加在試件的整個(gè)外表面上。聯(lián)合加載試件15可采用標(biāo)準(zhǔn)拉伸試件尺寸比例，同時(shí)需保證試件平滑完整無缺口，以防止缺口造成應(yīng)力集中影響試驗(yàn)效果。試件上下兩端通過上下的兩個(gè)試件夾具14和16夾緊，試件上夾具14通過上部的螺桿13與試驗(yàn)段4壁面上的螺紋孔連接，在試驗(yàn)段4壁面外的螺桿上套裝螺母，實(shí)現(xiàn)試件的安裝固定。試件下夾具16通過下部的螺桿17與砝碼盤19連接。通過增減砝碼盤19上的砝碼18的多少，來改變施加靜載荷的大小。施加固定靜載荷后，通過播放編制好的聲載荷譜，實(shí)現(xiàn)針對(duì)試驗(yàn)件的聲靜聯(lián)合加載。
[0013]當(dāng)開展懸掛式聲疲勞試驗(yàn)時(shí)，對(duì)于圖3則須將標(biāo)準(zhǔn)的拉伸試件更換為外掛模型試件，將試件置于管道截面中心位置，使得聲激勵(lì)施加在試件整個(gè)外表面上。試件無需兩端夾持，只需要通過上端夾具將試件固定后，連接于試驗(yàn)段4的頂端即可。當(dāng)開展掠入射噪聲激勵(lì)試驗(yàn)時(shí)，須采用密封件堵上試驗(yàn)段4的螺紋孔，以保證裝置的密封性；當(dāng)開展懸掛式或聲靜聯(lián)合加載試驗(yàn)時(shí)，壁掛式試件安裝窗口須采用與之尺寸相對(duì)應(yīng)的密封板密封，以保證裝置的密封性，維持管內(nèi)聲場穩(wěn)定。
[0014]以上所述的實(shí)施例，只是本發(fā)明較優(yōu)選的【具體實(shí)施方式】的一種，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)進(jìn)行的通常變化和替換都應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種利用電揚(yáng)聲器實(shí)現(xiàn)高聲壓級(jí)的聲疲勞試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述試驗(yàn)裝置包括聲源、號(hào)筒、圓轉(zhuǎn)方過渡段、試驗(yàn)段、消聲段、控制器和光學(xué)應(yīng)變測量儀，所述聲源、號(hào)筒、圓轉(zhuǎn)方過渡段、試驗(yàn)段和消聲段依次連接，所述控制器外接在所述試驗(yàn)段周側(cè)，所述光學(xué)應(yīng)變測量儀位于所述試驗(yàn)段一側(cè)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述控制器包括四個(gè)B&K自由場傳聲器，所述四個(gè)B&K自由場傳聲器沿軸向分布于并連接在試驗(yàn)段頂部。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述試驗(yàn)段為方形截面，試驗(yàn)段頂端設(shè)有螺紋孔，底端設(shè)有與所述螺紋孔相對(duì)應(yīng)的通孔，所述試驗(yàn)段側(cè)面設(shè)有窗口，所述窗口以99.99%純度的石英玻璃覆蓋，所述窗口作為光學(xué)應(yīng)變測量的密封視窗。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述光學(xué)應(yīng)變測量儀為數(shù)字散斑相關(guān)原理測量儀，所述光學(xué)應(yīng)變測量儀包括激光器和相機(jī)鏡頭，所述激光器發(fā)射方向和相機(jī)鏡頭所對(duì)位置均與所述窗口位置相同。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述圓轉(zhuǎn)方過渡段為圓型轉(zhuǎn)方型的連接方式。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述消聲段為擴(kuò)口結(jié)構(gòu)，所述消聲段內(nèi)壁設(shè)有吸聲尖劈，所述消聲段相反于試驗(yàn)段的另一側(cè)為封閉式結(jié)構(gòu)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述試驗(yàn)段長500mm，寬300mm，高550mm η8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述試驗(yàn)裝置還包括多個(gè)支撐架，所述多個(gè)支撐架分別連接在聲源、號(hào)筒、圓轉(zhuǎn)方過渡段、試驗(yàn)段和消聲段下方。9.一種利用電揚(yáng)聲器實(shí)現(xiàn)高聲壓級(jí)的聲疲勞試驗(yàn)裝置的應(yīng)變測量方法，基于上述權(quán)利要求1-8之一所述試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述方法通過數(shù)字散相關(guān)方法，用工業(yè)CCD相機(jī)采集試件變形前后的散斑圖，對(duì)采集到的散斑圖進(jìn)行相應(yīng)的處理，得到試件在隨機(jī)噪聲激勵(lì)下的應(yīng)變的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。
【文檔編號(hào)】G01M99/00GK106053106SQ201610319972
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年5月13日
【發(fā)明人】黎敏, 魏龍, 李遠(yuǎn)文, 周建成, 黃忠楊, 陽建宏, 楊德斌
【申請人】北京科技大學(xué)