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CN119197957A - 一种用于综合机电平台的抗震性能检测系统及方法 - Google Patents

一种用于综合机电平台的抗震性能检测系统及方法 Download PDF

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CN119197957A
CN119197957A CN202411449927.3A CN202411449927A CN119197957A CN 119197957 A CN119197957 A CN 119197957A CN 202411449927 A CN202411449927 A CN 202411449927A CN 119197957 A CN119197957 A CN 119197957A
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CN
China
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vibration
platform
seismic performance
electromechanical platform
tested
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CN202411449927.3A
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马赋
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Shenzhen Hanzhuo Technology Co ltd
Original Assignee
Shenzhen Hanzhuo Technology Co ltd
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Application filed by Shenzhen Hanzhuo Technology Co ltd filed Critical Shenzhen Hanzhuo Technology Co ltd
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M7/00Vibration-testing of structures; Shock-testing of structures
    • G01M7/02Vibration-testing by means of a shake table
    • G01M7/06Multidirectional test stands
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)

Abstract

本发明公开了一种用于综合机电平台的抗震性能检测系统及方法,包括底层圆环、顶层圆环、压力传感器和传感组件;顶层圆环通过多个支脚组件与底层圆环连接,压力传感器设置在顶层圆环上,传感组件包括多个位移传感器和振动传感器,分别设置于待测机电平台的关键结构节点;支脚组件包括驱动电机,以及与驱动电机的输出轴同轴连接的丝杆,丝杆上螺纹连接有第一连接块,第一连接块上设置有伸缩杆,驱动电机运行,实现顶层圆环的有序振动,提供了对待测机电平台在振动条件下的多维度数据采集,确保了抗震性能检测的全面性和准确性;系统结构设计合理,具有高度的可调节性和适应性,可根据不同的测试需求灵活调整振动参数。

Description

一种用于综合机电平台的抗震性能检测系统及方法
技术领域
本发明涉及检测技术领域,尤其涉及一种用于综合机电平台的抗震性能检测系统及方法。
背景技术
在建筑和机电安装领域,随着现代建筑的复杂化和高度化,机电设备在建筑中扮演着越来越重要的角色,包括暖通空调系统、电气系统和管道系统等。这些系统在正常使用条件下需要保持稳定,而在地震等极端环境中,机电设备及其支撑结构的抗震性能尤为关键。为了确保机电设备在地震等突发事件中保持功能,行业内对于机电设备的抗震检测和支撑系统的开发需求日益增加。
现有技术中,抗震检测系统主要依赖于静态分析或简化的动态模拟,通常通过单一传感器采集局部振动数据,再结合有限的振动频率和幅度,推断出设备或平台的抗震性能。这些方法的局限在于:一方面,简化的振动模拟难以真实再现复杂的振动环境,特别是多自由度动态响应无法全面捕捉;另一方面,现有系统中的支撑组件通常不具备精确的调节功能,导致在测试中无法实现对振动模式的精细控制和调整。这种缺陷主要体现在系统的适应性较差,难以针对不同的设备类型和工作环境进行灵活的振动激励设置,进而无法全面评估待测平台在真实地震条件下的稳定性和耐久性。
因此,需要对现有技术中的
现有技术在振动控制的精确性和数据采集的全面性上存在较大改进空间,这正是本发明技术方案能够很好解决的核心问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种综合机电抗震检测支撑系统及抗震检测方法,解决以上的技术问题。
为达此目的,本发明采用以下技术方案:
一种用于综合机电平台的抗震性能检测系统,包括:
底层圆环,用于提供支撑作用;
顶层圆环,通过多个支脚组件与所述底层圆环连接,所述支脚组件的上端通过第一转动节与所述底层圆环转动连接,所述支脚组件的下端通过第二转动节与所述顶层圆环转动连接;
压力传感器,设置在所述顶层圆环上,用于检测与待测机电平台接触时的压力变化数据;
传感组件,包括多个位移传感器和振动传感器,分别设置于所述待测机电平台的关键结构节点;
其中,所述支脚组件包括驱动电机,以及与所述驱动电机的输出轴同轴连接的丝杆,所述丝杆上螺纹连接有第一连接块,所述第一连接块上设置有伸缩杆,所述驱动电机运行驱动丝杆旋转,以调节对应支脚组件的长度,实现所述顶层圆环的有序振动。
可选的,所述支脚组件的数量为六组,且任意相邻的两组所述支脚组件之间形成三角结构。
可选的,所述驱动电机的一端面设置有滑杆,所述第一连接块滑动连接于所述滑杆上,所述滑杆远离所述驱动电机的一端设置有第二连接块,所述伸缩杆的一端贯穿于所述第二连接块与所述第二转动节连接。
可选的,所述第二转动节包括与所述滑杆连接的底座体,所述底座体设置有锥形体,所述锥形体的一端面开设有圆形孔,所述圆形孔处焊接有连接球;
其中,所述连接球为磁吸体,所述顶层圆环上对应于所述第二转动节的位置设置有连接孔,所述连接球的至少部分收纳于所述连接孔内;且所述连接孔设置有磁吸件,所述磁吸件的一端设置有与所述连接球相匹配的弧面部,所述磁吸件与所述连接球磁吸连接。
可选的,所述第一转动节包括支撑座,所述支撑座上转动连接有第一转动块,所述第一转动块的两侧壁上设置有转轴部,所述转轴部转动连接有支撑块,所述支撑块的一端与所述驱动电机连接。
本发明还提供了一种用于综合机电平台的抗震性能检测方法,应用于如上所述的用于综合机电平台的抗震性能检测系统,所述抗震性能检测方法包括:
步骤S1:在待测机电平台的关键结构节点安装多个位移传感器和振动传感器;
步骤S2:在所述支脚组件上施加预设的振动激励信号,通过所述驱动电机节各支脚组件的长度,使顶层圆环按照设定的振动模式施加周期性激励;
步骤S3:启动检测系统,采集各传感器在振动激励下的传感器响应数据;所述传感器响应数据包括待测机电平台在水平、垂直和旋转方向的速度和位移响应,所述不同振动模式下的平台振幅响应,以及连接部位在振动过程中的瞬态压力变化;
步骤S4:根据采集的传感器响应数据,计算得到多自由度振动响应指数,所述多自由度振动响应指数包括所述待测机电平台在各振动方向上的固有频率、阻尼比和刚度参数;
步骤S5:将获得的多自由度振动响应指数与标准抗震性能指标进行比对,评估待测平台在不同振动激励下的稳定性和耐久性。
可选的,所述步骤S2具体包括:
步骤S21:生成预设的振动激励信号,所述振动激励信号的参数包括频率、振幅和持续时间,并根据待测机电平台的工作环境设定具体的震动模式;
步骤S22:在支脚组件的每一个驱动电机上输入对应的振动激励信号,并通过控制模块实时调整每个驱动电机的转速,从而使丝杆带动对应支脚组件的长度变化;
步骤S23:通过反馈控制系统,实时监测各支脚组件的位移状态。
可选的,所述步骤S2还包括:
步骤S24:根据待测机电平台的调节振动频率和幅度的变化率,获得响应特性,以对振动激励信号非线性动态调整;
步骤S25:在所有支脚组件达到设定的振动激励模式后,控制系统持续监控振动的周期性状态。
可选的,所述步骤S4具体包括:
根据处理后的位移和速度数据,采用时域和频域分析方法,分别计算机电平台在水平、垂直及旋转三个自由度上的固有频率;
步骤S43:在计算固有频率的基础上,进一步利用振动幅值衰减曲线,计算对应振动方向上的阻尼比;
步骤S44:结合固有频率与阻尼比的数据,通过压力传感器反馈的压力变化数据,计算待测机电平台在各振动方向上的等效刚度;
步骤S45:综合所得到的固有频率、阻尼比和刚度参数,计算多自由度振动响应指数。
可选的,所述步骤S5具体包括:
步骤S51:将计算所得的多自由度振动响应指数与预设的标准抗震性能指标库中的各项指标进行匹配比对;
步骤S52:在比对过程中,分别将每一个方向上的固有频率、阻尼比与标准指标进行差值分析,通过计算实际值与标准值的偏差率,确定待测平台在不同振动激励条件下的动态响应性能;
步骤S53:对比刚度参数,通过计算待测平台在不同振动模式下的等效刚度与标准抗震刚度参数之间的差值,评估其结构稳定性;
步骤S54:将多自由度振动响应指数与标准抗震性能指标的差异数据汇总,通过预设的安全系数计算平台整体的稳定性指数;
步骤S55:根据稳定性指数结果进行进一步的耐久性分析,若稳定性指数低于预定阈值,则进入深入分析阶段,通过附加的时域分析或频域分析,评估平台在不同振动强度下的疲劳特性和长期使用的耐久性。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:工作时,驱动电机运行时,带动丝杆旋转,调节第一连接块的位置,进而改变伸缩杆的长度,实现支脚组件长度的调整,通过各支脚组件长度的协调变化,顶层圆环能够产生有序的振动。顶层圆环上设置的压力传感器用于检测与待测机电平台接触时的压力变化;传感组件中的位移传感器和振动传感器安装在待测机电平台的关键结构节点上,实时采集平台在振动过程中的响应数据;通过可调节长度的支脚组件,使顶层圆环能够按照设定的振动模式进行精确的有序振动,模拟真实的振动环境;压力传感器、位移传感器和振动传感器的协同工作,提供了对待测机电平台在振动条件下的多维度数据采集,确保了抗震性能检测的全面性和准确性;系统结构设计合理,具有高度的可调节性和适应性,可根据不同的测试需求灵活调整振动参数。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。
本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等,均仅用以配合说明书所揭示的内容,以供熟悉此技术的人士了解与阅读,并非用以限定本发明可实施的限定条件,故不具技术上的实质意义,任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整,在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下,均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
图1为本实施例一的抗震性能检测系统的整体结构示意图;
图2为本实施例一的抗震性能检测系统的支脚组件的结构示意图;
图3为本实施例一的抗震性能检测系统的第一转动节的结构示意图;
图4为本实施例一的抗震性能检测系统的第二转动节的结构示意图。
附图标号:底层圆环10、顶层圆环20、压力传感器30、支脚组件40、第一转动节50、第二转动节60、驱动电机41、丝杆42、第一连接块43、伸缩杆44、滑杆45、第二连接块46、底座体61、锥形体62、连接球63、连接孔21、支撑座51、第一转动块52、转轴部53、支撑块54。
具体实施方式
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而非全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。需要说明的是,当一个组件被认为是“连接”另一个组件,它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中设置的组件。
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
实施例一:
结合图1至图4所示,本发明实施例提供了本发明提供了一种用于综合机电平台的抗震性能检测系统,包括:底层圆环10、顶层圆环20、压力传感器30和传感组件,底层圆环10用于提供支撑作用。
顶层圆环20通过多个支脚组件40与底层圆环10连接,支脚组件40的上端通过第一转动节50与底层圆环10转动连接,支脚组件40的下端通过第二转动节60与顶层圆环20转动连接。
压力传感器30设置在顶层圆环20上,用于检测与待测机电平台接触时的压力变化数据。
传感组件包括多个位移传感器和振动传感器,分别设置于待测机电平台的关键结构节点。
其中,支脚组件40包括驱动电机41,以及与驱动电机41的输出轴同轴连接的丝杆42,丝杆42上螺纹连接有第一连接块43,第一连接块43上设置有伸缩杆44,驱动电机41运行驱动丝杆42旋转,以调节对应支脚组件40的长度,实现顶层圆环20的有序振动。
本发明的工作原理为:工作时,驱动电机41运行时,带动丝杆42旋转,调节第一连接块43的位置,进而改变伸缩杆44的长度,实现支脚组件40长度的调整,通过各支脚组件40长度的协调变化,顶层圆环20能够产生有序的振动。顶层圆环20上设置的压力传感器30用于检测与待测机电平台接触时的压力变化;传感组件中的位移传感器和振动传感器安装在待测机电平台的关键结构节点上,实时采集平台在振动过程中的响应数据;通过可调节长度的支脚组件40,使顶层圆环20能够按照设定的振动模式进行精确的有序振动,模拟真实的振动环境;压力传感器30、位移传感器和振动传感器的协同工作,提供了对待测机电平台在振动条件下的多维度数据采集,确保了抗震性能检测的全面性和准确性;系统结构设计合理,具有高度的可调节性和适应性,可根据不同的测试需求灵活调整振动参数。
作为本实施例的一优选方案,支脚组件40的数量为六组,且任意相邻的两组支脚组件40之间形成三角结构。这样的设计使支撑系统具备更高的稳定性和刚性。通过在相邻支脚组件40之间形成三角形构架,可以有效地分散和承受来自不同方向的振动和外力,防止结构变形或失衡。
在本实施例中,进一步说明的是,驱动电机41的一端面设置有滑杆45,第一连接块43滑动连接于滑杆45上,滑杆45远离驱动电机41的一端设置有第二连接块46,伸缩杆44的一端贯穿于第二连接块46与第二转动节60连接。使第一连接块43能够在滑杆45上自由滑动,配合驱动电机41的旋转运动,实现对支脚组件40长度的精确调节。伸缩杆44通过第二连接块46与第二转动节60连接,保证了支脚组件40在长度变化过程中保持良好的灵活性和稳定性。
在本实施例中,具体说明的是,第二转动节60包括与滑杆45连接的底座体61,底座体61设置有锥形体62,锥形体62的一端面开设有圆形孔,圆形孔处焊接有连接球63。
其中,连接球63为磁吸体,顶层圆环20上对应于第二转动节60的位置设置有连接孔21,连接球63的至少部分收纳于连接孔21内;且连接孔21设置有磁吸件,磁吸件的一端设置有与连接球63相匹配的弧面部,磁吸件与连接球63磁吸连接。
需要说明的是,其中为了保证顶层圆环20在震动过程中不会脱落,其中连接球63采用强磁体,且多个方位的连接球63共同提供连接稳定性,从而使得顶层圆环20能够在提供灵活震动的同时,不会脱落。其中,连接球63的至少部分收纳于连接孔21内,并通过弧面部的作用,进一步提高对于连接球63的作用力,同时又允许连接球63的相对转动。
在本实施例中,结合图4所示,具体说明的是,第一转动节50包括支撑座51,支撑座51上转动连接有第一转动块52,第一转动块52的两侧壁上设置有转轴部53,转轴部53转动连接有支撑块54,支撑块54的一端与驱动电机41连接。从而使得第一转动节50能够提供两个方向的转动自由度,从而提高转动过程中的灵活性合稳定性。
实施例二:
本发明还提供了一种用于综合机电平台的抗震性能检测方法,应用于如实施例一的用于综合机电平台的抗震性能检测系统,抗震性能检测方法包括:
步骤S1:在待测机电平台的关键结构节点安装多个位移传感器和振动传感器;位移传感器用于实时监测平台在振动环境下的水平和垂直位移,振动传感器用于采集不同振动模式下的平台振幅响应,动态压力传感器30用于监测连接部位在振动过程中的瞬态压力变化。
步骤S2:在支脚组件40上施加预设的振动激励信号,通过驱动电机41节各支脚组件40的长度,使顶层圆环20按照设定的振动模式施加周期性激励;激励信号的幅值、频率和持续时间根据待测平台的实际使用环境进行设定。
步骤S3:启动检测系统,采集各传感器在振动激励下的传感器响应数据;传感器响应数据包括待测机电平台在水平、垂直和旋转方向的速度和位移响应,不同振动模式下的平台振幅响应,以及连接部位在振动过程中的瞬态压力变化;分别测量待测平台同时记录动态压力传感器30的实时数据,以获取待测平台在复杂振动环境下的多自由度动态响应特性。
步骤S4:根据采集的传感器响应数据,计算得到多自由度振动响应指数,多自由度振动响应指数包括待测机电平台在各振动方向上的固有频率、阻尼比和刚度参数;通过对振动响应数据和压力数据的综合分析,确定待测平台在不同振动模式下的力学特性和应力分布。
步骤S5:将获得的多自由度振动响应指数与标准抗震性能指标进行比对,评估待测平台在不同振动激励下的稳定性和耐久性。
如果所有参数均满足预定要求,则判定机电安装平台的抗震性能合格;如果有参数不符合标准,则进一步采用频域分析或时域分析方法,对待测平台的振动特性进行详细评估,确定其具体薄弱环节并提出改进建议。
在本实施例中,具体说明的是,步骤S2具体包括:
步骤S21:生成预设的振动激励信号,振动激励信号的参数包括频率、振幅和持续时间,并根据待测机电平台的工作环境设定具体的震动模式;震动模式可包括正弦波、方波或随机信号,并通过控制模块进行数字化信号生成与调控。
步骤S22:在支脚组件40的每一个驱动电机41上输入对应的振动激励信号,并通过控制模块实时调整每个驱动电机41的转速,从而使丝杆42带动对应支脚组件40的长度变化;长度调整同步进行,以确保顶层圆环20按照预定的振动模式在不同支撑点处施加均匀且有序的周期性激励。
步骤S23:通过反馈控制系统,实时监测各支脚组件40的位移状态。该反馈系统通过每个支脚组件40上的位移传感器收集实时位置信息,将其反馈给控制模块,以确保支脚长度调整精确、振动激励的节奏和频率符合预设信号。
步骤S24:根据待测机电平台的调节振动频率和幅度的变化率,获得响应特性,以对振动激励信号非线性动态调整;通过调节振动频率和幅度的变化率,增加非线性调控功能,以模拟更复杂的振动环境。该非线性调控功能通过控制模块的计算逻辑实现,能够产生不同振幅和频率的组合激励,从而更加真实地模拟复杂的外部震动条件。
步骤S25:在所有支脚组件40达到设定的振动激励模式后,控制系统持续监控振动的周期性状态。确保各支脚组件40的长度调整与设定的震动频率和模式严格匹配。若在震动过程中检测到支脚组件40的长度调整偏差,则控制模块自动发出修正信号,重新调整相应支脚组件40的驱动电机41参数,以保持震动的一致性和稳定性。
在本实施例中,具体说明的是,步骤S4具体包括:
根据处理后的位移和速度数据,采用时域和频域分析方法,分别计算机电平台在水平、垂直及旋转三个自由度上的固有频率;固有频率的计算可以通过傅里叶变换或自相关函数等方法,从频谱中提取出各振动方向的主频率。
步骤S43:在计算固有频率的基础上,进一步利用振动幅值衰减曲线,计算对应振动方向上的阻尼比;阻尼比的计算可以采用对数减量法,依据多次振动周期中响应幅度的递减规律,得出阻尼比参数。
步骤S44:结合固有频率与阻尼比的数据,通过压力传感器30反馈的压力变化数据,计算待测机电平台在各振动方向上的等效刚度;刚度的计算可以通过动态载荷和相应的位移响应进行求解,确保在不同振动模式下,平台的刚度特性能够被准确量化。
步骤S45:综合所得到的固有频率、阻尼比和刚度参数,计算多自由度振动响应指数。该振动响应指数作为综合评价指标,能够全面反映待测机电平台在不同振动方向和振动模式下的动态响应特性,并可进一步用于与标准抗震性能指标进行比对,评估平台的抗震性能。
在本实施例中,具体说明的是,步骤S5具体包括:
步骤S51:将计算所得的多自由度振动响应指数与预设的标准抗震性能指标库中的各项指标进行匹配比对;标准抗震性能指标根据待测机电平台的类型、使用环境以及相关行业标准进行设定,涵盖固有频率、阻尼比、刚度以及动态响应幅度等多个参数。
步骤S52:在比对过程中,分别将每一个方向上的固有频率、阻尼比与标准指标进行差值分析,通过计算实际值与标准值的偏差率,确定待测平台在不同振动激励条件下的动态响应性能;尤其关注是否出现显著的频率漂移或阻尼比异常。
步骤S53:对比刚度参数,通过计算待测平台在不同振动模式下的等效刚度与标准抗震刚度参数之间的差值,评估其结构稳定性;该比对可通过计算等效刚度系数偏差进行量化,以判断待测平台在振动环境中的承载能力和抗变形能力。
步骤S54:将多自由度振动响应指数与标准抗震性能指标的差异数据汇总,通过预设的安全系数计算平台整体的稳定性指数;稳定性指数反映了平台在复杂振动条件下的耐久性和可靠性,数值越接近1,则表示其稳定性越高,越符合标准要求。
步骤S55:根据稳定性指数结果进行进一步的耐久性分析,若稳定性指数低于预定阈值,则进入深入分析阶段,通过附加的时域分析或频域分析,评估平台在不同振动强度下的疲劳特性和长期使用的耐久性。明确其潜在的薄弱环节,并提出结构改进建议。
以上所述,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种用于综合机电平台的抗震性能检测系统,其特征在于,包括:
底层圆环,用于提供支撑作用;
顶层圆环,通过多个支脚组件与所述底层圆环连接,所述支脚组件的上端通过第一转动节与所述底层圆环转动连接,所述支脚组件的下端通过第二转动节与所述顶层圆环转动连接;
压力传感器,设置在所述顶层圆环上,用于检测与待测机电平台接触时的压力变化数据;
传感组件,包括多个位移传感器和振动传感器,分别设置于所述待测机电平台的关键结构节点;
其中,所述支脚组件包括驱动电机,以及与所述驱动电机的输出轴同轴连接的丝杆,所述丝杆上螺纹连接有第一连接块,所述第一连接块上设置有伸缩杆,所述驱动电机运行驱动丝杆旋转,以调节对应支脚组件的长度,实现所述顶层圆环的有序振动。
2.根据权利要求1所述的用于综合机电平台的抗震性能检测系统,其特征在于,所述支脚组件的数量为六组,且任意相邻的两组所述支脚组件之间形成三角结构。
3.根据权利要求1所述的用于综合机电平台的抗震性能检测系统,其特征在于,所述驱动电机的一端面设置有滑杆,所述第一连接块滑动连接于所述滑杆上,所述滑杆远离所述驱动电机的一端设置有第二连接块,所述伸缩杆的一端贯穿于所述第二连接块与所述第二转动节连接。
4.根据权利要求1所述的用于综合机电平台的抗震性能检测系统,其特征在于,所述第二转动节包括与所述滑杆连接的底座体,所述底座体设置有锥形体,所述锥形体的一端面开设有圆形孔,所述圆形孔处焊接有连接球;
其中,所述连接球为磁吸体,所述顶层圆环上对应于所述第二转动节的位置设置有连接孔,所述连接球的至少部分收纳于所述连接孔内;且所述连接孔设置有磁吸件,所述磁吸件的一端设置有与所述连接球相匹配的弧面部,所述磁吸件与所述连接球磁吸连接。
5.根据权利要求1所述的用于综合机电平台的抗震性能检测系统,其特征在于,所述第一转动节包括支撑座,所述支撑座上转动连接有第一转动块,所述第一转动块的两侧壁上设置有转轴部,所述转轴部转动连接有支撑块,所述支撑块的一端与所述驱动电机连接。
6.一种用于综合机电平台的抗震性能检测方法,其特征在于,应用于如权利要求1至4任一项所述的用于综合机电平台的抗震性能检测系统,所述抗震性能检测方法包括:
步骤S1:在待测机电平台的关键结构节点安装多个位移传感器和振动传感器;
步骤S2:在所述支脚组件上施加预设的振动激励信号,通过所述驱动电机节各支脚组件的长度,使顶层圆环按照设定的振动模式施加周期性激励;
步骤S3:启动检测系统,采集各传感器在振动激励下的传感器响应数据;所述传感器响应数据包括待测机电平台在水平、垂直和旋转方向的速度和位移响应,所述不同振动模式下的平台振幅响应,以及连接部位在振动过程中的瞬态压力变化;
步骤S4:根据采集的传感器响应数据,计算得到多自由度振动响应指数,所述多自由度振动响应指数包括所述待测机电平台在各振动方向上的固有频率、阻尼比和刚度参数;
步骤S5:将获得的多自由度振动响应指数与标准抗震性能指标进行比对,评估待测平台在不同振动激励下的稳定性和耐久性。
7.根据权利要求6所述的用于综合机电平台的抗震性能检测方法,其特征在于,所述步骤S2具体包括:
步骤S21:生成预设的振动激励信号,所述振动激励信号的参数包括频率、振幅和持续时间,并根据待测机电平台的工作环境设定具体的震动模式;
步骤S22:在支脚组件的每一个驱动电机上输入对应的振动激励信号,并通过控制模块实时调整每个驱动电机的转速,从而使丝杆带动对应支脚组件的长度变化;
步骤S23:通过反馈控制系统,实时监测各支脚组件的位移状态。
8.根据权利要求7所述的用于综合机电平台的抗震性能检测方法,其特征在于,所述步骤S2还包括:
步骤S24:根据待测机电平台的调节振动频率和幅度的变化率,获得响应特性,以对振动激励信号非线性动态调整;
步骤S25:在所有支脚组件达到设定的振动激励模式后,控制系统持续监控振动的周期性状态。
9.根据权利要求6所述的用于综合机电平台的抗震性能检测方法,其特征在于,所述步骤S4具体包括:
根据处理后的位移和速度数据,采用时域和频域分析方法,分别计算机电平台在水平、垂直及旋转三个自由度上的固有频率;
步骤S43:在计算固有频率的基础上,进一步利用振动幅值衰减曲线,计算对应振动方向上的阻尼比;
步骤S44:结合固有频率与阻尼比的数据,通过压力传感器反馈的压力变化数据,计算待测机电平台在各振动方向上的等效刚度;
步骤S45:综合所得到的固有频率、阻尼比和刚度参数,计算多自由度振动响应指数。
10.根据权利要求6所述的用于综合机电平台的抗震性能检测方法,其特征在于,所述步骤S5具体包括:
步骤S51:将计算所得的多自由度振动响应指数与预设的标准抗震性能指标库中的各项指标进行匹配比对;
步骤S52:在比对过程中,分别将每一个方向上的固有频率、阻尼比与标准指标进行差值分析,通过计算实际值与标准值的偏差率,确定待测平台在不同振动激励条件下的动态响应性能;
步骤S53:对比刚度参数,通过计算待测平台在不同振动模式下的等效刚度与标准抗震刚度参数之间的差值,评估其结构稳定性;
步骤S54:将多自由度振动响应指数与标准抗震性能指标的差异数据汇总,通过预设的安全系数计算平台整体的稳定性指数;
步骤S55:根据稳定性指数结果进行进一步的耐久性分析,若稳定性指数低于预定阈值,则进入深入分析阶段,通过附加的时域分析或频域分析,评估平台在不同振动强度下的疲劳特性和长期使用的耐久性。
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