一種電磁起振舌簧架機構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本實用新型涉及測量技術(shù)領(lǐng)域，具體是指一種電磁起振舌簧架機構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002] 機械設(shè)備中的零部件在工作運轉(zhuǎn)時（如受到?jīng)_擊等)產(chǎn)生的振動、噪聲，被視為一 種材料缺陷。特別是在需要安靜，穩(wěn)定的特殊工作環(huán)境要求下，例如汽車減震絎架，潛艇發(fā) 動機降噪等民用軍用領(lǐng)域，需要使用高內(nèi)耗合金(或稱為高阻尼合金)將振動、沖擊能轉(zhuǎn)變 為其他能量而非震動或聲波能量，從而達(dá)到減震降噪的效果。粉末冶金材料，由于其特殊的 結(jié)構(gòu)，如多空隙，多界面，因此具有很高的內(nèi)耗值，特別適合制造減震降噪功能材料。鑒于民 用及軍用領(lǐng)域的迫切需要，我國已將發(fā)展高阻尼合金作為國家"七?五"高技術(shù)及機械工業(yè) 發(fā)展項目。如何準(zhǔn)確地測量材料的減震降噪效能，即材料的內(nèi)耗值(或超聲衰減）的測量儀 器，是評測高阻尼合金材料設(shè)計制造水平，制定此種材料性能標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)鍵。
[0003] 內(nèi)耗與超聲衰減的含義是:在固體振動過程中，由于彈性波與各種缺陷或聲子、電 子、磁子等元激發(fā)的互作用而使機械能消耗的現(xiàn)象，即材料在外力沖擊或振動作用下能依 靠材料自身的稟性(如材質(zhì)本征特性、相組成及組織結(jié)構(gòu)內(nèi)部特征等)而造成能量發(fā)生損耗 的能力。內(nèi)耗值的計算公式如下：
[0005] Af = f2-fi...............(2)
[0006] 圖3是振幅與振動頻率的關(guān)系圖。式中fQ是達(dá)到共振時的振幅1所對應(yīng)的共振頻率 (注意有倍頻共振峰分別表示在共振頻率f〇的兩端，當(dāng)振幅同時達(dá)到 的兩端頻率(f2>f〇。
[0007] 試樣的最大振幅即共振振幅由試樣的形狀、材質(zhì)決定，并且共振振幅對應(yīng)著共振 頻率即材料的固有頻率。因此，在測試中先測出最大振幅的六》及其對應(yīng)的共振頻率f Q數(shù)值。 然后，減小電流頻率找到振幅為
（共振振幅的一半）的點所對應(yīng)的頻率fi。與此相仿，把 電流頻率提尚，在超過共振頻率的區(qū)域找到振幅為半尚振幅
.的另一個頻率點f 2。將上 述結(jié)果帶入公式（1)、（2)可得到內(nèi)耗值0-1;實際測量時，頻率由低向高增加，當(dāng)出現(xiàn)第一個 共振時，記下最大振幅六》和對應(yīng)的共振頻率fo，然后在fo的兩端分別測出對應(yīng)于振幅為
的頻率即可。
[0008] 金屬物理專家的研究發(fā)現(xiàn)金屬材料的內(nèi)耗值0-1是與金屬材料的本征性能有關(guān)。首 先金屬材料本身的彈性模量E值越小，內(nèi)耗值Q- 1越大;其次金屬材料內(nèi)部的組織結(jié)構(gòu)特征也 決定了內(nèi)耗值，包括:1)材料微觀結(jié)構(gòu)的內(nèi)界面，及內(nèi)界面的數(shù)量、分布特征;2)材料微觀組 織中的空隙、空穴、位錯等缺陷;3)多種相結(jié)構(gòu)存在條件下的形變弛豫與相間形變不平衡特 征。
[0009] 近年來，各國粉末冶金專家發(fā)現(xiàn)，由于粉末冶金方法制備的材料中有較多的空隙 存在，很多粉末冶金材料都具有高內(nèi)耗值的特性。雖然很早有人把這種材料應(yīng)用到減振器 件中去，但是，如何準(zhǔn)確方便地測量粉末冶金材料的內(nèi)耗值的方法卻從未見過相關(guān)專利或 論文。
[0010] 測量材料內(nèi)耗值的儀器設(shè)計，可按頻率高低分為三類：（1)超低頻內(nèi)耗測量儀；（2) 聲頻內(nèi)耗測量儀；（3)超聲頻內(nèi)耗測量儀。四十年代我國物理學(xué)家葛庭隧發(fā)明了超低頻內(nèi)耗 測量儀的核心結(jié)構(gòu)-扭擺裝置。但是對于測量粉末冶金高阻尼合金內(nèi)耗值，扭擺裝置是不適 合的，主要因為：（1)測量頻率較低；（2)試樣所受應(yīng)力較大；（3)試樣上附加較大的慣性元 件，儀器本身就有較大的系統(tǒng)誤差；（4)絲狀試樣難加工。
[0011] 若測量聲頻范圍內(nèi)的材料內(nèi)耗值，必須使用聲頻內(nèi)耗測量裝置，被測試樣應(yīng)在聲 頻甚至超聲頻范圍（10萬赫茲至兆赫)的振動條件下發(fā)生共振，通過測量被測試樣的共振頻 率，帶入公式計算材料的內(nèi)耗值。然而目前尚無可以讓被測試樣在可調(diào)頻范圍內(nèi)被動起振， 并測量其共振頻率的測量儀器。 【實用新型內(nèi)容】
[0012] 本實用新型的目的在于提供一種電磁起振舌簧架機構(gòu)，實現(xiàn)讓被測試樣在可調(diào)頻 范圍內(nèi)被動起振，并測量其共振頻率功能，具有起振簡單，測量精準(zhǔn)、可靠等優(yōu)點。
[0013] 為了達(dá)成上述目的，本實用新型的解決方案是：
[0014] -種電磁起振舌簧架機構(gòu)，包括有底板、試樣固定機構(gòu)、磁性線圈、U型永久磁鐵及 非晶鐵磁片;試樣固定機構(gòu)和磁性線圈分別前后相對地設(shè)于底板上，磁性線圈以其中心軸 線沿底板前后方向的方式設(shè)置;U型永久磁鐵具有磁極相反的兩塊，該兩塊U型永久磁鐵以 左右相對設(shè)置方式設(shè)于底板上的對應(yīng)磁性線圈處;非晶鐵磁片具有兩片，其分別貼設(shè)于試 樣其伸至磁性線圈內(nèi)的對應(yīng)部分的兩側(cè)面上。
[0015] 所述兩塊U型永久磁鐵的磁極端面為傾斜面。
[0016] 所述傾斜面為呈45°的斜面。
[0017] 所述兩塊U型永久磁鐵分別為均呈U型的鍶鐵氧體和釹鐵硼永久磁鐵。
[0018] 所述試樣固定機構(gòu)包括有固定夾頭和固定螺栓，該固定夾頭上開設(shè)有供試樣插置 固定的槽孔，固定螺栓可調(diào)鎖設(shè)在固定夾頭上并且伸至槽孔內(nèi)。
[0019] 所述固定夾頭的側(cè)面上開設(shè)有與槽孔相連通的螺紋通孔，該螺紋通孔內(nèi)組裝有頂 緊螺栓。
[0020] 所述試樣固定機構(gòu)還包括有墊片，該墊片墊設(shè)在試樣的對應(yīng)頂緊螺栓頂緊的所在 側(cè)面上。
[0021 ]所述試樣固定機構(gòu)的中心與磁性線圈的中心間的距離為40-60mm。
[0022] 采用上述方案后，本實用新型電磁起振舌簧架機構(gòu)，當(dāng)磁化線圈內(nèi)通入一定頻率 的音頻電源時，貼在平板試樣兩側(cè)表面上的非晶鐵磁片被磁化，并與位于試樣一端兩側(cè)的U 型永久磁鐵發(fā)生磁極相互作用而產(chǎn)生左右橫向振動。觀察記錄時，可采用在試樣上粘結(jié)的 振幅位移指針測量振幅值，在顯微鏡下用100倍（目鏡附測微尺)觀察并記錄。本實用新型采 用創(chuàng)新的電磁起振方式，利用粉末冶金材料特制的薄片狀試樣，在可調(diào)頻外加電磁場與固 定永磁極相互作用下而產(chǎn)生振動的原理，測出試樣在共振狀態(tài)下的共振振幅六》和共振頻率 fo,同時測量出共振振幅一半(
}的點所對應(yīng)的兩側(cè)頻率fi、f2,利用相關(guān)計算公式即可 算出試樣材料的內(nèi)耗值。
【附圖說明】
[0023]圖1是本實用新型電磁起振舌簧架機構(gòu)的立體圖；
[0024]圖2是本實用新型電磁起振舌簧架機構(gòu)測量應(yīng)用中的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖3是振幅與振動頻率的關(guān)系圖。
[0026] 標(biāo)號說明
[0027]音頻信號發(fā)生器 1 頻率計 2
[0028]電磁起振舌簧架 3 底板 31
[0029]試樣固定機構(gòu) 32 固定夾頭 321
[0030] 槽孔 3211 頂緊螺栓 3212
[0031] 固定螺栓 322 墊片 323
[0032]磁性線圈 33 U型永久磁鐵 34
[0033]磁極端面 341 非晶鐵磁片 35
[0034] 振幅位移指針 41 顯微鏡 42。
【具體實施方式】
[0035]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本案作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0036]本案涉及一種電磁起振舌簧架機構(gòu)，如圖1所示，主要包括有底板31、試樣固定機 構(gòu)32、磁性線圈33、U型永久磁鐵34及非晶鐵磁片35。
[0037]底板31具有前后端和左右端，試樣固定機構(gòu)32和磁性線圈33分別前后相對地設(shè)于 底板31上，該試樣固定機構(gòu)32的中心與磁性線圈33的中心間的距離（即片狀試樣振動懸臂 距離)為40_60mm，其具體是視被測材料的彈性模量(E)值大小