电磁脉冲激振法与电磁脉冲激振仪

摘要

一种电磁脉冲激振方法与电磁脉冲激振仪。本发明涉及机械结构动力分析的激振技术与设备。免用大型功率放大器，用高压大电容直接产生瞬时大功率电脉冲去激振机械结构，具体可由电磁脉冲激振仪来实现。该仪器由电脉冲发生器、稳压电源、响应测量部份、冲击力波形输出部份和正弦激振定标装置组成，体积小，重量轻，瞬时脉冲功率大。

说明书

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本发明属于机械结构动力分析的脉冲激振技术与设备。

在现有技术中，所涉及的电磁脉冲激振法均用一个脉冲信号发生器通过功率放大器将脉冲信号进行放大从而激励对象。一般脉冲信号发生器发出的脉冲信号功率很小，所必需的功率放大器体积大，份量重，携带不便，输出的信号是连续的。1979年英国伯明翰大学在S.A.Tobias教授和M.M.Sadek博氏指导下由我国学者张兴准（北京邮电学院机械系）利用HP5451C傅士分析仪产生半正弦波脉冲信号经B&K2708功率放大器进行了电磁脉冲激振试验。1982年重庆大学机械系雷继尧等用矩形脉冲发生器和功率放大器对小型简支梁进行了实验。这两个试验都是用功率放大器的。

本发明的目的是：为了在生产现场既有足够的功率激励机械结构，提供波形稳定，重复精度高的冲击力信号，又有高效快速、设备简单、成本低廉的优点，使振动试验简单化，考虑用适当的设备代替功率放大器，直接发生瞬时大功率电脉冲去激振机械结构是有实用价值的，进而研制了一种电磁脉冲激振仪。

电磁脉冲激振仪由稳压电源，响应测量部份，冲击力波形输出部份，正弦激振定标装置和电脉冲发生器组成。除电脉冲发生器之外，诸部件均可以利用已有产品进行电气连接。该仪器的核心部份是电脉冲发生器，它含有可以产生高强度电脉冲的大电容，能产生瞬时大功率，因此能替代放大连续信号的功率放大器。这里所述的大功率是指功率在1000瓦特以上。

附图给出了本发明的一个实施例。

图1是利用电磁脉冲激振仪直接激振机械结构的测试系统框图，其中的激振对象可以是C6140车床。

图2点划线内部份给出了电磁脉冲激振仪的构成框图，其中的积分放大器是冲击力波形输出部份，电压放大器与阻抗变换器是响应测量部份。

图3、4、5和6分别给出了图2上电脉冲发生器中的启停控制电路，自动连续脉冲控制电路，电脉冲发生器主电路和计数显示电路。图5的电脉冲发生器主电路中含有高压大电容4μf/1000V。

一台电磁脉冲激振仪，其功能至少可以代替低频信号发生器，大功率放大器，数字电压表，直流稳压电源，“力”信号二次仪表及“响应”信号二次仪表等六台仪器，使激振设备大大简化，且体积小，重量轻，功耗低，瞬时大功率在1000瓦以上，高效快速，特别适合生产现场进行振动试验。