小型精密模擬振動臺系統

1、概述

振動實驗臺有液壓式、機械式和電磁式等幾種，振動臺在結構抗震、自振頻率測量、結構振動分析中是*的設備，振動臺設備的成本與臺面的尺寸、性能和相應的配套設備有關，一般要幾十萬到上百萬以上的資金才能建成。那么對于眾多理工科院校和新建院校承擔如此高的資金有一定的難度。我們公司推出的“WS-Z30小型精密模擬振動臺系統”是為理工科院校專門設計的，該系統具備了振動臺的所有實驗內容，費用相應要低得多，適合作為教學使用，使學生能通過實驗來學習、認識和掌握在振動上要完成的實驗方法，為將來參與實際大、中振動臺建設打下基礎。

該系統除用于教學外，還可用于小型儀器（如：精密電子儀器、手持設備、計算機硬盤驅動器、傳感器、MEMS傳感器和其它設備等）的振動考核試驗。只要配備一只標準加速度計（如B&K公司的加速度計），就可用該系統對其它傳感器的靈敏度和頻響曲線進行標定.由于WS-Z30-10和WS-Z30-30振動臺在水平工作時失真度比較大，所以不適合傳感器標定。WS-Z30-50型振動臺可用于傳感器標定。

2、系統組成

該系統由振動臺、電磁式激振器、功率放大器、振動臺控制傳感器、教學建筑模型、振動臺控制儀（含數據采集、程控信號源）、計算機和教學軟件組成。

3、實驗內容  

3.1地震模擬、人工模擬地震波生成與應用、地震反應譜測試；

3.2白噪聲激勵與結構振型測試；

3.3拍波實驗模擬；

3.4等幅值正弦掃頻控制與結構振型測試；

3.5隨機波實驗模擬；

3.6加速度傳感器和速度傳感器（檢波器）靈敏度、頻響曲線標定測試；

3.7具有Vib’SQK振動臺控制軟件V2.1軟件著作權登記證書；

3.8具有小型精密模擬振動臺磚利證書；

4、技術指標和型號  

 4.1振動臺和功率放大器：  

4.2 振動臺控制儀：

4.3 電荷放大器：

4.4 ICP適配器：

4.5傳感器  

4.6國產標準石英晶體加速度傳感器（選配）  

5、標準配置  

6、產品示意圖  

7、振動臺水平和垂直工作示意圖  

8、控制波形示例  

9、Vib’SQK軟件界面示例(軟著登字第0728970號)  

軟件界面：

1、單擺模型

利用振動臺給出正弦掃頻信號檢測不同長度單擺的自振頻率，同時通過實際實驗驗證單擺理論。

如圖中所示，單擺由三部分組成：底座、彈**以及重塊，將組裝好的單擺底座固定在振動臺臺面上，重塊的位置可調，每組實驗可以做三個重塊不同高度的單擺，將加速度傳感器用磁座或其他固定方式固定在單擺重塊上，用以采集振動臺在正弦波掃頻信號激勵下單擺的加速度響應，同時軟件通過同步分析得出相應的頻響曲線，根據頻響曲線即可得到三個單擺的自振頻率。

軟件界面及測試結果如下圖所示，其中通道1、2、3分別表示重塊高度位置不同的三個單擺的加速度信號

2、TMD減震模型

如圖所示結構，一個兩層建筑模型，四個**代替建筑的柱，建筑頂部安裝一個小的單擺。利用單擺自振頻率的理論調節單擺重塊的高度位置，使外界振動信號與單擺的自振頻率一致或相接近，使單擺振動起來從而減輕外面建筑物的振動，從而達到保護建筑物的目的。

實驗過程中，可以將單擺位置設定好，然后手動調節實驗過程中的激勵頻率，通過觀察單擺的振動情況使激勵頻率接近單擺自振頻率，此時采集信號，得到減震后的加速度*大值；然后將單擺重塊置于單擺的根部，再次采集信號得到無減震情況下*大加速度，*終通過軟件計算出減震效率。另外一種方式就是如實際應用中一樣，我們隨機給一個信號作為激勵，采集單擺重塊在根部無減震情況下的加速度信號，然后再根據單擺長度與自振頻率的關系調節單擺重塊的高度位置，使其起到減震作用后測試此時加速度信號，同樣通過軟件計算出減震效率。

軟件界面如下圖所示：

3、滑動減震模型

如圖中所示：滑動減震模型主要包括一個帶有彈簧以及軌道的主底板，一個固定在軌道上拉著彈簧的建筑物模型，本實驗主要是通過建筑物模型在滑軌上的往復滑動，減輕建筑物模型本身的振動加速度，從而達到保護建筑物的目的。

實驗過程中，將建筑物與主底板剛性連接，即將建筑模型底板與主底板之間的兩個螺釘擰緊，使滑軌以及彈簧起不到作用，此時加載所選擇波性文件得到無減震情況下的響應信號。保留該信號曲線，松開兩個螺釘，使彈簧與滑軌起作用，再次激振，得到此時有減震情況下的響應信號，兩個信號做對比即可得到，再有滑動減震的情況下，削弱了建筑物在外部激勵下的加速度，從而達到保護建筑物的目的。

4、產品型號