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9 振》动试验台基础
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9.1 》 液压振动台基【础
! , 本节适用【。于单个作动器额【定激振力《不超过50》0,kN激振频率不【超过100Hz【的液压振《动台:基,础的设计液压振动台!的,类型非常多》激振:作用也比较复杂在】调查厂?常用液压振动台【的类型和规格基础】上拟定?了本标准振动试验台!。基础设计的适用范围!本节依据单》个作动器《。。的额定激振力和激振!频率作?。。。为设计基础》在实际设计中需要考!虑作动器的》位置:。、作用力方向以及】。台,面,规格和被试》对象的状况来确定】振动:荷,载作用
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液压振!动台基础设计—时除了?具,备基本设计资料【外尚应取得下列资料!①作动器的规—格,型号;②作动—。器,。的最大激振》力,、最大振动加速度】、最大振《动速度?、,。最大振?动位:。移和激振频率范围;!③设备、运动部【件和被试对》象总质量对于带【减振悬架的被—试,对象需分《别提:供减振悬架上—下两部?分的质量以及减【振悬架的动力参数】。;④对?于多轴向振动试验台!应取得作动器布置】、作动?。器数量、作用方向】、作用点高度等【资料;⑤对于车辆】道路:模拟试验机应取得作!动器数量、平面【布置、轮《距和轴距范围等资料!
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,。Ⅰ : 动力计算
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9.1.】1 液压振—动台的主要》目的是给被试—件提供有效的作用力!因此:振动台的主》要技术指标包—括激振?力、振动《位移、振动速度【和振动?加速度等液压振【动,台是一种开》敞式加载《的装置激振》力表现为惯性力当】。被试件质量》确定后激《振力:就与加速度成正【比由于受振动台作】动器结构特性的【制约:试验台在整个试【验频率区间的激【振力并?不相等在低频区段】受到试验台》作动:器活塞行《程和液压油流速的限!制运:动加速度达不—到最大值《可见:在低频?段振动台激振力【大小由?。位移决定《中频段激振力大小】由,速度决定《高频部分激振力【则由加速度决定此】外振动荷载还需要】被试对象的质—量和动力特性等因素!
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【对于质量《较大且动力特—性复杂的被试对象试!验过程中试件容【易发生共振现象振】动荷载应计入—相应的动力》放大系数
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9.1.》2 液压振动台】基础的基《组振动模式采用质点!(刚体)-弹簧【-阻尼体系振动系统!可分为竖向、横摆】。、俯仰?和水平耦《合、:侧,倾和水?平耦合四种形式【当俯仰、侧倾和水平!振动耦合时可—以按照?平面刚体运》动计算
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基础动力!计算时坐标轴按【照基础竖向为z轴】沿基:础长:轴方向为纵向—x轴沿基《础短轴方向》为横向y轴;基【组坐标系中的—原点取?基组重心
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》 为了便于计算【液压振动台的振动】计算可以按照三种类!型(即四个模型【)进行对于》更复杂的液压振动台!的基组动力问题可以!。考虑振动荷载—效应的组合来—计算
! 1 对于】竖向激振力》。作用在基础重心上】。。基础产生竖》向,振动的情形可—以简化为单质点振】动模型
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【 2 对于—扭转:力矩:作用:于基础?竖,向z轴?上基础产生水平横摆!振动的情形可以【。简化为刚体水—平扭转振动单—自由度模型
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3 !对于竖向偏心激振】力和水平激振力同】时作用在基》础上基础产生俯仰、!侧倾和平动的耦合振!动,可以:简化:为平面?。刚体运动《两自由度模型
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— 俯仰》振动是指基础绕水】平y轴的回》转振动侧倾》振动是指基础绕【水平:x,轴的:回转振动横》摆振:动是基础绕竖—向z轴的回转—振动
】9.:1.3 基—组,受到通过其重心的】竖向扰力作用下产生!竖向振动《通过建立运动微分方!。程,求得基础重心处【竖向振动位》移uz(基组各【点的竖向线位移均相!同)的计《算公式
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9.1.4 】 ,扭转振动是在扭转】力矩作用下产—生的基础《顶面控制点一般【指,基础:角点此点《水平扭转的线位移】最大表?示为x、y向两【分量通过建立—微分方?程求解基础》顶面控制点x、y】向线位?。移的计算公式
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9》.,1.5、9》.,1.6 在竖向偏!心扰力和水平扰【力作用下引起—基础俯?仰,和平动耦合振动或引!起基础侧倾和平【动耦合振动按照x】-z平面和y-z】平面分别计算—两自由度平面刚体体!系的水平回转—耦,合振动可以采用振】。型叠加方《法第一振《动为绕转心》O1回转第二振型为!绕转心?O,。2,回转通?过建立运动微分方】程,求得水平回转—耦合第一《和第二振型固有圆】频率ωnф》1、ωnф2(或】ωn:θ1、?。ωnθ2)和回转】半径ρф1、ρф】2(或ρθ1、ρ】θ2)和《。基础:顶面控制点的竖【。向、水平向》线,位移的计算公式【
—9.1.《。7 : 在计算水平—回转振?。动,所,引起的竖向振动线位!移时并未考虑因偏心!竖向扰力平移—至基:组总重心而》产生的基组在通过其!重心:的竖:向扰力作用下产生的!竖向:振动线位移因此【当计算在水平—力和竖?。向扰力偏心作用下基!础,顶面控制点》。的竖向振《动线位移时应—将计算所得的—。基组在通过》。其重心的竖向—扰,力作用下的竖向【振动线位移与—计,算所:得的:由水平力和竖向扰】。力,。偏心作用下产生的基!础顶:面控制点的》竖向振动线位移相】。。叠加
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?。Ⅱ ?构造要?。。。求
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9.1.》8 液压》振动台基础设计的构!造要求应《满足现行国》家标准混凝土—结构设?计规:范GB 5》。0010、建筑【。地基基础设计规范G!B 5000—7,等的规定
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考虑到振!动试验台的振动冲击!作,用混凝土《强度等级建议—不,。低,于C30受力钢【筋应采用H》RB400、HR】B50?0、HRB》。F,400和HRBF】50:0在设备底》座与基础连接—部,位通常设有》二次浇灌层为—了确保连接处结合牢!固通常采《用比基础混凝土高】一等级的《微膨胀?细石混?凝土也?可以采?用专门的《灌,浆料浇筑《。
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块】状基础?多为大体积混凝土】基础:为了防止水化热和】。温度收缩等》问题基础中部应配】。置三向分布筋中央分!布筋间距不》宜,大于500mm【。钢筋直径《不宜小于14m【m基础周边》内侧:或外侧钢筋直径不宜!小于14mm—间距不宜大》于,200mm为了防】止混凝土收缩—开裂建议外侧钢筋】间距不?。宜大于150—mm
! 块状》实体基础在确保最小!厚,度要求的同时应【。尽量做成扁平—形式有?利于:提高:基础的动力特性减】小基础振动响应
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9.1.9! 基础作为振动试!验台的支《承结构?需要具备一定的【质,量和刚度条件—根据工程《实践和设备厂商【的建议液压振—动台基础《重力不应小于激振】。力的10《倍对于有力》矩或水平激振—力作用的多》方,向、多?自由度激《振振动试验台例如地!震试验台和MAST!振动台等基础重量不!应小于最《。大总激振《力的15《倍
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