基于多激光位移传感器的异形柔性结构振动测量系统

摘要

基于多激光位移传感器的异形柔性结构振动测量系统，包括底座，夹持装置，测量机构及处理器；测量机构主要由三个激光位移传感器A,B,C和驱动组件组成；根据每个激光位移传感器在各个测量点获取的位移判断当前振动的类型及各种振动类型导致的位移：判断是否弯曲振动；判断是否扭转振动；既不是弯曲振动也不是扭转振动，则当前振动被识别为弯曲和扭转复合振动。本发明具有能够实现对类似飞机机翼这种非规则的、板状的异形柔性结构进行弯曲和扭转振动位移的同步测量的优点。

主权项

基于多激光位移传感器的异形柔性结构振动测量系统，包括底座，底座上设有固定被测量板的夹持装置，对被测量板进行激振的激振器和测量被测量板各测量点的位移的测量机构，以及处理器；被测量板为非规则的板状柔性结构；夹持装置夹持被测量板一端、使被测量板呈一端固定的悬臂板；激振器的输出端紧贴被测量板；测量机构主要由三个激光位移传感器A,B,C和驱动组件组成；三个激光位移传感器A,B,C沿被测量板的高度方向从上到下呈直线排列；其特征在于：根据每个激光位移传感器在各个测量点获取的位移判断当前振动的类型及各种振动类型导致的位移：1)、获取三个激光位移传感器A,B,C测量得到的位移，第一激光位移传感器的位移为x1，第二激光位移传感器的位移为x2，激光位移传感器的位移为x3；获取第一激光位移传感器与第二激光位移传感器之间的距离c1,第二激光位移传感器与第三激光位移传感器之间的距离c2；第一激光位移传感器在最高，第三激光位移传感器最低；2)、判断x1＝x2＝x3是否成立，若成立，则当前振动被识别为弯曲振动，且被测量板的弯曲振动位移f为：f＝x1＝x2＝x3；3)、若x1＝x2＝x3不成立，则判断是否成立，若成立，则当前振动被识别为扭转振动，且扭转角度4)、若x1＝x2＝x3不成立且也不成立，则当前振动被识别为弯曲和扭转复合振动，则解联立方程组$\left\{\begin{array}{c}x1=f+t1\\ x2=f-t2\\ x3=f-t3\\ \frac{x3+x2}{x3-x2}=\frac{c1+c2}{c1}\end{array}\right.;$由于3个激光位移传感器在竖直方向线性排列，因此三个激光位移传感器A,B,C测得的弯曲振动位移数值相等且方向相同，f为弯曲振动位移；t1为第一激光位移传感器对应的扭转振动位移，t2为第二激光位移传感器对应的扭转振动位移，t3为第三激光位移传感器对应的扭转振动位移；假设t1方向为正，t2和t3方向为负；扭转角度$\theta =\arctan \frac{t3-t2}{c2}.$