三、激振器资料
激振器
电动式振动台
组成：运动系统---线圈骨架、线圈、连杆、支撑弹簧和台面 磁路系统---励磁线圈（永久磁铁）、环形空气隙和外壳
台面 动圈 磁 路
台面
芯杆 励 磁 线 圈
台面 动圈 磁 路
励 磁 线 圈
磁路
动圈
励 磁 线 圈
a
b
c
电动式振动台
工作原理：利用带电导体在磁场中受到磁场力的 作用而产生运动。当由励磁电源供以直流电流后， 就在磁路的环形气隙中形成一个强大的恒定磁场， 信号发生器产生交变信号，经功率放大器放大后， 输入到动圈，它与磁场作用即产生一个交变的力， 推动可动系统运动。若输入电流呈简谐变化时， 则力的大小为：
振幅：0.1~3 mm 优点：激振力大、振幅大。 缺点：频率范围小，调节困难。
机械式振动台与激振器
离心式振动台的特点
振动台的位移
2me 2 A 2 M ( 2 0 )
激振力与振动频率平方成正比 振幅在ω»ω。时只与偏心块质量、偏心距及台面总质量有 关，而与振动频率几乎无关。 频率范围窄，一般为60-100赫兹之间 传到基础上的激振力小 输出波形较好 不停车调幅困难
特点： 1、激振力很小，大小与晶体片的大小及所施加的交变电 压有关。 2、仅适用于轻薄结构 3、有附加质量和附加刚度
冲击力锤
组成：由压电力传感器配以锤体、锤头盖和锤把等零件构成
产生的波形：半正弦波
软 中 硬 软 中 硬
冲击力锤
特点： 1、锤头盖材料不同，产生的波形的作用时间和主瓣 频率不同。 2、垂体质量主要影响冲击力幅值，对持续时间也略 有影响。 3、冲击能量主要集中在 0-1/τ，主瓣频率大约为 3/2τ 4、冲击力大小一般与锤体质量有关，锤体大，冲击 力也约大。
5.3 振动的激励和激振器
从波形图和频谱图可以看出： 锤帽材料越硬，其敲击力波形图的峰值越高，持 续时间越短，越接近于理想的脉冲函数；而且， 锤帽材料越硬，其敲击力的谱特性图中平坦段的 频率范围越宽。 试验时，应当根据试验对象的特点选择不同的锤 帽，使试验对象的响应有效频率范围处于测力锤 频谱特性的平坦段之内。 脉冲激振测试系统的设备和试验方法都比较简单， 在试验设备上也没有任何附加质量。 这种试验方法结果比较分散，通常进行多次试验， 取试验结果的平均值，并应尽量使每次敲击力近 于不变。
当激振器悬挂于空中作水平方向激振时， 应倾斜角悬挂，如图5.8c所示。 这样一方面可对试验对象2施加固定的预 加载荷，也可使激振器的弹簧工作于水平 段。 在进行低频激振时，应将激振器刚性地安 装在地面或刚性很好的支架上，如图 5.8b所示，并让安装支架的固有频率比激 振频率高3倍以上。
②电磁式激振器——相对式
则动线圈上就感生一个交变电磁力
F = BLi = BLI m cos ωt
式中，L为在气隙中，动线圈被磁场作用的导线的长度； B为气隙中的磁感应强度。 此力通过顶杆1作用于激振对象之上，顶杆和动线圈通 过特制的平板弹簧固定到壳体上。 顶杆加到试件上的激振力，并不等于线圈所产生的电动 力，而是等于电动力和激振器运动部件的弹簧力、阻尼 力、惯性力的矢量差。 在重要的测试中，不能忽略这些力的影响，也不能认为 激振力和线圈电流i成正比。
②脉冲激振 脉冲激振又称锤击法。通常，用一个带有力传感器的 脉冲锤敲击被激对象，同时测量激励和响应。这种方 法具有试验时间短，现场使用的设备简单，在试验对 象上没有附加质量等优点。其主要缺点是：力的大小 不易控制，过小会降低信噪比，过大会引起非线性； 试验结果误差较大，准确度差。 ③阶跃激振 阶跃激振是指被测对象突然受到或消除一恒作用力而 产生自由振动的激振方法。例如，在被测对象选定点 处，用一重量轻、受拉方向刚度大的钢索对被测对象 施加一恒张力，然后突然切断或松脱钢索，就相当于 对被测对象施加一负的阶跃激振力，激起被测对象的 宽带自由振动。对于大型结构件，如建筑物、桥梁等 的激振，就可采用类似的办法。
激振器的使用注意事项
激振器的使用注意事项激振器是一种常见的实验仪器，用于产生机械振动。
它在科学研究、工程实验以及日常生活中都有广泛的应用。
然而，在使用激振器时，我们需要注意一些事项，以确保安全并获得准确的实验结果。
使用激振器时需要注意实验环境的安全性。
确保实验室或实验场所的地面平坦稳固，以避免激振器在工作时出现晃动或倾斜。
同时，应避免在激振器附近有易碎物品或其他可能因振动而破裂或受损的物品。
使用激振器时需要注意仪器本身的安全性。
在操作激振器之前，必须仔细阅读并理解操作手册，了解激振器的工作原理、使用方法和注意事项。
在使用过程中，应避免过度使用激振器或超负荷工作，以免损坏设备或造成安全隐患。
还需要注意激振器与被振动物体之间的连接。
在使用激振器时，应确保激振器与被振动物体之间的连接牢固可靠，以保证振动的传递效果。
在连接过程中，应注意选择合适的连接件，并进行正确的安装和调整，以避免连接部分松动或脱落。
使用激振器时还应注意实验数据的准确性。
在进行实验之前，应根据实验的需求和目的选择合适的振动参数，如振幅、频率和相位等。
在实验过程中，应注意记录实验数据，并及时进行数据分析和处理，以获得准确的实验结果。
使用激振器时还需要注意对环境和他人的尊重。
在进行实验时，应遵守实验室或实验场所的规章制度，保持实验环境的整洁和安静。
同时，应注意实验过程中的安全防护措施，并避免对他人造成伤害或干扰。
使用激振器时需要注意实验环境的安全性、仪器本身的安全性、连接的可靠性、实验数据的准确性以及对环境和他人的尊重。
只有在严格遵守使用规范和注意事项的前提下，才能保证激振器的安全运行和获得准确的实验结果。
希望本文对读者在使用激振器时有所帮助，并能够引起大家对实验安全的重视和关注。
电磁激振器工作原理
电磁激振器工作原理电磁激振器是一种通过电流作用产生磁场，进而使得铁芯上的磁场和电磁场相互作用，从而达到振动效果的装置。
它广泛应用于工业生产中，包括振动盘、振动输送机、振动筛、振动冲击器等等。
下面将详细介绍电磁激振器的工作原理。
1. 电磁激振器的基本结构电磁激振器的主要构成部分包括铁芯、线圈、振动台等。
铁芯通常采用软磁材料制成，线圈则由绝缘电线绕制而成。
而振动台则是支撑整个电磁激振器的部分，同时也是振动输出的部分。
2. 电磁激振器的工作原理电磁激振器的工作原理基于法拉第电磁感应定律，即当电流通过线圈时，会产生一个磁场。
这个磁场将通过铁芯，进而约束在铁芯内部。
当铁芯周围的磁场发生变化时，它会重新约束回线圈中，再通过Maxwell方程组计算，可以得到电场和电流的关系。
在电流流过线圈时，磁场将会发生变化，从而导致铁芯上的磁场和电场相互作用，这种相互作用会导致振动效果。
为了产生更大的振动效果，还需要对电流进行调节，改变电流强度、频率和相位等参数。
3. 电磁激振器的工作特点（1）具有良好的线性特性，振动频率和振动幅度可以根据电流的调节进行变化。
（2）具有稳定的振动运行性能，在长时间运行时仍然可以保持稳定的振动频率和振动幅度。
（3）有效地提高生产效率，可以大量减少人工操作，提高生产效率和生产能力。
（4）可以适应各种不同的振动工艺要求，提高了工作的灵活性和适应性。
4. 电磁激振器的应用电磁激振器在工业生产中广泛应用，主要涵盖以下几个方面：（1）振动盘：用于输送、计量、振动筛分、包装等，可以实现物料的连续化作业，提高工作效率。
（2）振动输送机：用于输送粉状、颗粒状和片状物料，可以减少物料流量的堆积，提高输送效率。
（3）振动筛：用于筛分各种颗粒物料，可以实现分级、筛选、精挑细选等功能。
（4）振动冲击器：适用于打碎、混合、拉伸、将各种物料分散等领域，可以提高物料的均匀度和质量。
电磁激振器的工作原理是通过电流作用产生磁场，进而使得铁芯上的磁场和电磁场相互作用，从而达到振动效果的装置。
一种激振器的制作方法
一种激振器的制作方法引言激振器是电子设备中常用的一种重要元件，用于产生高频振荡信号。
在无线通信、雷达系统、无线电广播等领域都有着广泛的应用。
本文将介绍一种简单的激振器制作方法，帮助读者了解激振器的工作原理及制作过程。
激振器的工作原理激振器通常由反馈网络、放大器和正馈网络组成。
其工作原理是在放大器中产生一定频率的振荡信号，并通过反馈网络将一部分输出信号反馈到放大器的输入端，以维持振荡信号的稳定运行。
制作材料和工具准备1. NPN型晶体管：1只2. 电容：2只3. 电感线圈：1只4. 面包板：1块5. 电线：若干根6. 钳子7. 铅笔8. 焊锡9. 焊锡台10. 多用电工刀制作步骤1. 将面包板放在工作台上，并用铅笔在板上画出放大器和反馈网络的布局。
2. 使用钳子将晶体管插入面包板中，确保引脚正确连接。
晶体管的基极连接到放大器的输入端，发射极连接到放大器的输出端，集电极连接到电源正极。
3. 在面包板上安装两只电容和一个电感线圈。
电容的选取需要根据所需频率进行匹配，电感线圈的匹配也要根据频率进行。
4. 使用电工刀和电线连接晶体管、电容和电感线圈之间的引脚连接。
注意保持引脚之间的连线简洁、规范。
5. 使用焊锡和焊锡台对连接进行焊接，确保焊点牢固可靠。
6. 完成连接后，用万用表测试各个组件之间是否存在短路或断路情况，以确保电路的良好连接。
7. 连接电源并打开电源开关，调整电源电压到合适的工作值。
此时，激振器应该开始振荡并输出信号。
实验结果与讨论经过制作和调试，我们成功地制作出了一个激振器。
在正确配置电容和电感线圈的情况下，激振器能够稳定地产生振荡信号。
通过连接输出端到示波器上，我们可以观察到清晰的波形。
总结本文介绍了一种简单的激振器的制作方法。
通过选择合适的材料和工具，按照步骤进行组装和调试，我们可以快速制作出一个工作稳定的激振器。
激振器在电子设备中的应用广泛，这种制作方法对于初学者来说是一个很好的入门项目。
振动台激振器内容
一、用途JZQ-A系列电动式激振器是一种电/机变换器，即将电能转换为机械能，对试件提供激振力的一种装置。
它配合GF系列宽频带功率放大器再加上其它相关仪器，可广泛地应用于各种工程结构如火箭、导弹、飞机、船舶、汽车、机床、火车、矿山机械、房屋建筑等等，特别适用于桩基、桥梁、水坝等结构的振动试验。
二、技术指标此外，它可以用作振动台，对小型仪表、零件等作环境振动试验、固有频率、疲劳试验以及对传感器进行校验。
三、工作原理当功率放大器供给动圈可变频率电流时，根据电磁感应定律，可得到：F=0.102 BLI×10 （1）Fmax=0.102 BLImax×10 （2）式中：Fmax为激振力F的最大幅值（牛顿），即所谓最大激振力B为工作气隙中平均磁感应强度（特斯拉）I为功率放大器供给的电流瞬时值（安培）Imax为电流I的最大幅值（安培）L为切割磁力线的线圈导线的有效长度（米）（1）、（2）式可得到α=F/I=Fmax/Imax=0.102BL×10 （3）对于每一型号激振器，B、L均为常数，故α即为定值。
通常称为激振器的力常数。
四、主要特性1、弹簧特性为了降低零阶共振峰，消除弹簧本身的共振以及减少非线性的谐波失真，本激振器采用了两组线性弹簧作为动圈的悬挂装置。
2、频响特性激振器的可动部件零阶固有频率不同。
这个共振频率，对于激振大试件或者采用力传感器来测量试件频响函数时，将不会影响试验结果。
3、力常数α由于每台激振器的线圈匝数，磁感应强度不完全相符，故各台激振器的力常数略有不同，标在合格证上的力常数是在位移S=0，即激振器动圈处于中立位置校测得到的。
4、磁场激振器的磁钢采用稀土原料－钕铁硼作为磁钢。
磁钢在专门的装置上进行充磁后，经过老化处理，将保持高度稳定的磁感应强度。
五、使用1、激振器的固定及悬挂可以采用下列三种方法：（1）激振器刚性固定于地面。
这种固定方法要求激振器和支架、夹具等形成的振动系统之共振频率高于激振器的工作频率3－4倍。
激振器的使用注意事项
激振器的使用注意事项
激振器是一种常见的物理治疗设备，能够通过电磁波、声波或者其他形式的能量传递，起到促进组织修复、缓解疼痛等作用。
但是在激振器使用过程中，也需要注意以下几个方面。
1. 使用前一定要仔细阅读说明书，了解该激振器的适应症、禁忌症、使用方法和注意事项等内容。
2. 激振器使用时，应按照医生或者专业人员的指导进行操作，不可自行调节参数或者使用不当。
3. 在使用激振器之前，需要对患者进行全面的评估，了解患者的病情、身体状况及过敏史等信息，以便决定是否适合使用激振器。
4. 激振器使用时需要注意贴合皮肤，并确保电极垫片密封紧密，从而避免电流外泄，对患者造成伤害。
5. 激振器使用时应注意避免跨越重要组织和器官，如心脏、眼睛、生殖器等，避免对患者造成不良影响。
6. 激振器使用时应避免长时间单一部位的操作，应适当改变位置和角度，以避免过度刺激，同时也可以促进全面的治疗效果。
7. 激振器使用过程中，如有异常情况出现，如疼痛、灼热、过敏等，应立即停止使用，并咨询专业人员或者医生的意见。
总之，正确使用激振器能够帮助患者缓解疼痛、促进康复，但需要注意安全使用、规范操作，以避免对患者造成不良影响。
- 1 -。
3-激振
频带宽的激振力；
（3）当试件有非线性因素而又要得到其最佳线性模型时， 应采用能进行统计线性化处理的随机力激励。
§ 3.4 激振设备与激振方法
§ 3.4.2激振方法
按激励方式的不同，激振方法通常分为 稳态正弦激励、随机激励和瞬态激励三种。
§ 3.4 激振设备与激振方法
§ 3.4.2激振方法
稳态正弦激励
稳态正弦激励即施加在被测对象上的力是稳态正弦力，是最常 用的一种激励方式。它具有能量集中、精度高等优点，可分为 单点激励和多点激励。 单点激励就是采用一个激振器，对结构上某一点进行激励。
多点激励是用两个或两个以上激振器对被测物同时进行激励。
§ 3.4.1激振设备
激振设备分类（按振源的力学性质分） 力激振 对测量物体等施加激振力； 运动激励 对测量物体等施以运动激励。 –力锤、激振器 –振动台
§ 3.4 激振设备与激振方法
§ 3.4.1激振设备
力 锤（脉冲锤）
锤头材料： 橡胶、尼龙、铝、铜、钢
§ 3.4 激振设备与激振方法
力 锤
常用锤头材料及使用范围
31323334液压式振动台35e25型液压式振动台3637名称工作原理适用范围及优缺点永磁式电动激振器装置于永磁体磁场中的驱动线圈与支承部件固联线圈通电产生电动力驱动固联于支承部件的试件产生周期性正弦波振动频率范围宽振动波形好操作调节方便动振动台利用直流励磁线圈来形成磁场将置于磁场气隙中的线圈与振动台体相连线圈通电产生电动力使振动台体作机械振动频率范围宽激振力大振动波形好设备结构较复杂电磁式激振器交变电流通至电磁铁的激振线圈产生周期性的交变吸力作为激振力用于非接触激振频率范围宽设备简单振动波形差激振力难控制激振器用小型电动式激振器带动液压伺服油阀以控制油缸油缸驱动台面产生周期性正弦波振动激振力大频率较低台面负载大易于自控和多台激振设备复杂部分常用的激振设备38偏心质量水平方向上的合力为零
电动激振器
激振器是按人们的意图对系统施加一定干扰力，可以用来研究机械结构的动特性；也可作为振动台的形式，用作标准震源，对结构进行动力强度试验、环境试验、寿命试验。
常用的激振器有电动式、机械式和电液式三种，此外还有用于小型、薄壁结构的压电晶体激振器、磁电式激振器、高频激振的磁致伸缩激振器和高声强激振器等.电动式激振器工作原理利用带电导体在磁场中受到磁场力的作用而产生运动。
当由励磁电源供以直流电流后，就在磁路的环形气隙中形成一个强大的恒定磁场，信号发生器产生交变信号，经功率放大器放大后，输入到动圈，它与磁场作用即产生一个交变的力，推动可动系统运动。
若输入电流呈简谐变化时，则力的大小为：B ——磁感应强度L ——线圈的有效长度0I ——输入电流的幅值 ω——输入电流的角频率电动式激振器的结构如图所示，驱动线圈7固装在顶杆4上，并由支承弹簧1支承在壳体2中，线圈7正好位于磁极与铁芯6的气隙中。
当线圈7通过经功率放大后的交变电流时，根据磁场中载流体受力的原理，线圈将受到与电流0I 成正比的电动力的作用，此力通过顶杆传到被测对象，即为激振力。
但是，由顶杆施加到被激对象上的激振力，不等于线圈受到的电动力。
传动比（电动力与激振力之比）与激振器运动部分和被测对象本身的质量刚度、阻尼等因素有关，而且还是频率的函数。
只有当激振器可动部分质量与被测对象的质量相比可略去不计，且激振器与被激对象的连接刚度好，顶杆系统刚性也很好的情况下才可以认为电动力等于激振力。
0sin F BLI tω=1）绝对式电动激振器的安装一电动激振器主要用于对被激对象作绝对激振，因而在激振时最好让激振器壳体在空间保持基本静止，使激振器的能量尽量用于对被激对象的激励上。
为此，激振器的安装要能满足这一要求。
(1)当要求作较高频率的激振时，激振器用软弹簧悬挂起来，并加上必要的配重，以尽量降低悬挂系统的固有频率，使它低于激振频率1/3以上。
(2)低频激振时则将激振器刚性地安装在地面或刚性很好的架子上。
三、激振器资料
磁场产生的方式 支撑弹簧 驱动线圈的阻抗特性 冷却方式 特点：
1、频率范围宽，下限1-10Hz，上限 2、输出加速度波形好 3、输出推力大，易调节和控制 4、操作方便，可实现多种波形振动 5、造价高 上万Hz。
电动式振动台
电动式振动台
电动式振动台--水平滑台系列
电动式振动台--水平滑台系列
电动振动台配置水平滑台可实现三向振动试验。水平 滑台以较小的载体（台面）质量提高了整体负载能力， 能够支撑更大尺寸和更大质量的负载。水平滑台按连接 方式划分为联体式和分体式；按导向方式分为LT和LTB系 列，LT系列为V型导轨导向方式，LTB系列为静压轴承导 向方式。 配置水平滑台的振动系统可分别完成部件或整机的 X、Y和Z方向的振动试验，也可以配合温、湿试验箱形成 复合环境试验系统。 滑板的面积、厚度决定活动系统的质量，也会影响 台面的上限频率
气动零跌落试验台
主要用于考核较大型 产品包装件在移动、
运输及装卸过程中承
受跌落的能力，能轻
易完成各种高度的面、
棱、角跌落试验。
高加速度冲击试验台
加速度冲击试验台是专门 为满足军工、家电等行业 要求而研发的高加速度冲 击试验台，采用跌落原理， 为了增加初速度，采用了 气压反推或者弹簧蓄能， 加速度。对于通过调整充 气压力，可以方便的实现 各种难以实现的高加速度， 台体配备了波形放大器。
电液式振动台
液压振动试验台是一种通过电液伺服阀这一能 量转换和放大装置，将高压液体的能量转换成 作动筒执行机构往复运动的动力试验台，可用 于模拟汽车及零部件、各类建筑及钢结构、航 空航天机电产品在实际环境中所遭受的振动， 从而优化产品结构，节省成本。 它的功能与特点： 1. 实现正弦振动、随机振动、多点激振及冲 击碰撞； 2. 可实现低频振动，并且推力大、防爆，因 此可以应用于模拟地震激励、弹药装填等； 3. 可实现大质量、大尺寸产品的长行程振动 试验。
第3章机械装备动态性能45节
机 械式振动台的优点是结构简单，容易产生比
较大的振幅和激振力；缺点是频率范围小，振幅调 节比较困难，机械摩擦易影响波形，使波形失真度 较大。
2021/9/23
22
2、电磁式振动台
电磁式振动台的结构原理与电磁式激振器 极为相似，如图示。它的驱动线圈绕在线圈骨 架上，通过连杆与台面刚性连接，并由上下支 撑弹簧悬挂在振动台的外壳上。振动台的固定 部分是由高导磁材料制成的，上面绕有励磁线 圈，当励磁线圈通以直流电流时，磁缸的气隙 间就形成强大的恒定磁场，而驱动线圈就悬挂 在恒定磁场中。
2021/9/23
19
二、振动台
1、机械式振动台
机械式振动台有连杆偏心式和惯性离心式
两种。它们的工作原理如图所示。
惯性离心式振动台是基于旋转体偏心质量的
惯性力而引起振动平台的振动来工作的，其工
作原理与离心式激振器的工作原理相同。
连杆偏心式振动台是基于偏心轮转动时，通
过连杆机构而使工作台作交变正弦运动来工作
2021/9/23
16
激振器悬挂安装方式
2021/9/23
17
3．弹性安装方 式
弹性安装方 式如图示，它 适用于试验物 体的质量远大 于激振器的质 量，激振器的 工作频率远远 高于安装共振 频率的情况。
2021/9/23
激振器弹性安装方式
18
从以上三种安装方式可以看出，激振器都 通过激振顶杆和试件刚性地连接在一起，或者 通过预压力和试件连接起来。这样，试件就等 于在激振点处附加了一定的质量、刚度和阻 尼，它对试件的动态参数会产生一定的影响。 因此激振器的选择原则是以能激起试件振动为 前提，尽量选用功率小、质量小、刚度小的激 振器。对于轻型结构、刚度很弱（如薄板）的 试件，则要采用非接触式激振器激振为好。
DJ型系列电磁激振器
DJ-20型电磁激振器一、技术参数1、最大激振力：20Kgf（100Hz）2、工作频率范围：10—1000Hz3、激振器与被激构件间隙：0.5-1(mm)4、激振力波形失真度：小于5%二、结构特点及工作原理1、结构特点：激振器是研究材料结构动态性能特性的测试（频率、谐振频率、振幅的测试）的重要仪器之一。
本厂生产的DJ型系列电磁激振器与电动式激振器、电液式激振器比较，在结构性能方面有以下几个特点：（1）与被激物体间为非接触式，可用于研究旋转或平面运动的结构动态特性。
（2）单位力体积比电动式小，激振力比电动式大，没有附加质量的影响。
（3）频率范围比电液式激振器宽，工作频率为10-1000Hz。
2、DJ型系列电磁激器结构，主要有以下四个部分组成：（1）、激磁线圈：包括直流偏磁绕组二部分，其中Ia为直流偏磁绕组，它使激振器产生一个预置偏磁力，决定激振器的直流工作点，并直接影响激振器的激力的幅值；Id为交流激磁绕组，它使激振器产生一个正弦的交变激振力。
调节激振器交流绕组激励输入。
即可改变激振力的大小。
（2）铁芯：根据电磁学基本公式：F=Bm²S/2µ。
指出：激振线圈通过铁芯建立磁场，并对被激工件产生吸力，吸力大小在间隙一定时与参数Bm、S、µ。
有关。
其中：Bm：平均磁感应强度；S：铁芯每极截面积；µ。
：真空中的导磁系数。
电磁激振器工作原理图（3）测力线圈：用来监视激振器力输出的大小。
当激振器铁芯中产生交变磁通时，测力线圈中产生感应电势，如果把该电势进行积分，就得到积分电压∫edt，公式：F1=B。
B1S/µ。
=-B0/nµ。
∫edt中指出激振力F与∫edt成正比。
经过适当标定，找出F1与∫edt的比例关系，就能把积分电压值转换成力的量值。
（4）壳体：它由非导磁的铝合金材料制成，能使激振器与安装部位之间进行隔磁。
3、电磁激振器工作原理如上图所示激振器通过以交、直流电流，当直流电流达额定工作电流时，并用电容测微仪调整激振器与被激物间隙达规定值时，激振器就开始对试件进行激振。
第四章 激振设备.ppt
兹到数百赫兹之间。
磁动式激振器
第三节 其它激振方 法
磁动式激振器原理 图
磁动式激振器激振 力变化曲线
压电晶体片激振
第三节 其它激振方 法
利用压电晶体片的逆压电效应，在晶体片的两个极面上施
加正弦交变电压时，晶体片就会产生正弦交变的伸缩，该伸 缩力作用于被测结构上，就可以使结构发生受迫振动。
逐步改变电压的频率，使激励试件产生共振，就可以找到
第二节 振动台
机械式振动台
基于旋转体偏心质量的惯 性力而引起振动平台的振动 ；工作原理与离心式激振器 类似。
有效频率范围10-70Hz,且 振幅大于0.1mm时测试效果较 好。
第二节 振动台
机械式振动台
基于偏心轮转动时，通过 连杆机构而使工作台作教鞭 正弦运动来工作。可用改变 偏心距的大小来调整振幅大 小；可用电动机转速的改变 进行频率调节。
第一节 激振器
电磁式激振器的主要安装方式
• 从以上三种安装方式可以看出，激振器都通过激振 顶杆与试件刚性连接在一起，或者通过预压力和试 件连接。这样，试件就等于在激振点出附加了一定 的质量、刚度和阻尼，它对试件的动态参数会产生 一定的影响。因此，激振器的选择原则是以能激起 试件振动为前提，尽量选用功率小、质量小、刚度 小的激振器。对于轻型结构、刚度较弱（如薄板） 的试件，则应选用非接触式激振器进行激振。
小，振幅和频率的调节较方便。
第二节 振动台
电磁式振动台
电磁式振动台结构 原理图
电磁式振动台控制 系统框图
第二节 振动台
液压式振动台
将高压油液的流动转换成振动台台面的往复运动的
一种机械。
磁动式激振器
非接触式激振器
激振器的使用注意事项
激振器的使用注意事项激振器是一种采用机械振动作用于材料的设备，在各行各业中都有广泛的应用，如建筑、公共工程、航空航天、汽车、电子设备等。
但是，使用激振器时需要注意一些安全事项。
1. 激振器应该由经过专业培训的人员操作，并且需要熟悉该设备的操作手册和安全指南。
操作人员必须了解激振器的工作原理、使用限制和维护要求，这样才能避免发生意外。
2. 在使用激振器前，必须检查各个部分的状态是否正常。
如果出现损坏或缺陷，必须及时更换或修理，以确保设备的安全运行。
3. 在使用激振器时，应该注意周围的环境和其他人员的安全。
确保没有孩子或宠物进入激振范围内，并且在使用时尽可能保持距离。
4. 激振器的使用时间应适当，不能过度使用，否则可能损坏设备或导致其他安全问题。
在使用前，应该了解操作指南中关于使用时间和使用次数的限制。
5. 在工作中，要时刻关注激振设备的运行状态，以便及时发现潜在问题。
如果出现明显的问题，应该立即停止设备，并进行检查和维修。
6. 在激振器使用过程中应该避免产生过度的振动，以免对周围环境和其他设备造成损害。
因此，应该在使用时掌握适当的振动强度和频率。
7. 在使用激振设备时，必须穿戴合适的个人防护装备，例如安全鞋、手套和眼镜等。
8. 激振设备在使用后应及时清洁和维护，以延长设备的使用寿命和避免发生安全事故。
总之，在使用激振器时，必须牢记安全第一，遵守相关安全规定和操作指南，确保设备和周围环境的安全。
通过及时维护和保养，我们可以确保设备的正常运行和长期使用。
激振力
简谐振动
又称谐振动，是最简单也是最基本的一种振动。任何复杂的振动都可以看作由许多不同频率不同振幅的简谐 振动迭加而成。可以从不同方面给出简谐振动的定义。①描述系统运动状态的物理量随时间按余弦或正弦规律而 变化的振动称为简谐振动。数学表示式为：x=Acos(ω0t+ᵠ)。式中A，ω0，ᵠ为常数，A是该物理量可能达到的 最大值，即简谐振动的振幅，ω0是圆频率，ᵠ是初位相，t是时间。可见，简谐振动是严格的周期运动。②物体 在弹性力-kx或准弹性力(与弹性力形式相同的力)的作用下所发生的运动称为简谐振动。其中k为比例系数，x为 以物体的平衡位置为坐标原点时物体的位置坐标，即物体相对于平衡位置的位移(或角位移)。③描述系统运动状 态的物理量x随时间的变化满足微分方程dx/dt2+ω0x=0的形式，则称x随时间作简谐振动。这个微分方程的通解 就是x=Acos(ω0t+ᵠ)。以上三个定义是等效的。由于简谐振动所满足的微分方程是线性方程，所以简谐振动又叫 线性简谐振动。振幅A、圆频率ω0(或频率f)、初位相ᵠ常称为简谐振动的三要素。因为知道了这三要素，简谐振 动便唯一地确定了。所以，利用三要素可以方便而准确地描述简谐振动。简谐振动是一个理想模型。最典型的简 谐振动有弹簧振子、单摆、复摆、扭摆的振动。做简谐振动的物体称为谐振子或叫线性谐振子。对于谐振子，在 振动过程中动能和势能不断地相互转化，但总的机械能守恒。简谐振动在周期性运动中是特别重要的。在经典物 理学和量子力学的许多问题中，均把它作为一个精确的或近似的模型。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
w
电磁式激振器
电磁式激振器
涡流式不接触激振器
a
b
涡流式不接触激振器
电液式激振器
在激振大型结构时，为得到较大 的响应，有时需要很大的激振力， 这时可采用电液式激振器。其结 构原理所示。 信号发生器的信号经过放大后， 经由电动激振器，操纵阀和功率 阀所组成的电液伺服阀2，控制 油路使活塞3作往复运动，并以 顶杆1去激励被激对象。活塞端 部输入一定油压的油，形成静压 力p* ，对被激对象施加预载荷。 用力传感器测量交变激励力p1和 静压力p*。
机械式振动台与激振器
2、离心式振动台
工作原理
两个转轴通过一对齿轮齿和，并由电 机带动以相等的角速度、相反的转向 转动，每一轴上有一质量为m、偏心距 为e的偏心块，每一偏心块就有一离心 力作用在转轴上，如果两偏心块的相 对位置配置的好，则两个力的水平分 力相互平衡，而垂直分力合成为一合 力，若转轴以等角速度转动，则合力 呈简谐变化，这个力通过激振器的外 壳作用于被试验的物体上。
电动式激振器
电动式激振器的结构如图所示，驱动线圈7固装 在顶杆4上，并由支承弹簧1支承在壳体2中，线 圈7正好位于磁极与铁芯6的气隙中。当线圈7通 过经功率放大后的交变电流i时，根据磁场中载 流体受力的原理，线圈将受到与电流i成正比的 电动力的作用，此力通过顶杆传到被测对象， 即为激振力。但是，由顶杆施加到被激对象上 的激振力，不等于线圈受到的电动力。传动比 （电动力与激振力之比）与激振器运动部分和 被测对象本身的质量刚度、阻尼等因素有关， 而且还是频率的函数。只有当激振器可动部分 质量与被测对象的质量相比可略去不计，且激 振器与被激对象的连接刚度好，顶杆系统刚性 也很好的情况下才可以认为电动力等于激振力
机械式、电动式、液压式、压电式、磁吸式
按振动方向 单方向
多方向
垂直、水平、扭转
垂直、水平
一维振动
二维平面或三维空间振动
按振动波形
简谐振动、冲击振动、随机振动、任意波形振动
激振设备的基本特性参数
1、最大激振力 2、最大负荷 3、最大空载和满载加速度 4、最大位移和最大速度
5、使用频率范围
6、失真度 7、台面的均匀度 8、台面的横向运动
机械式振动台与激振器
1、直接驱动式
当它们的主轴由电机 带动旋转时，台面即 产生确定的振动 台面是由主轴 经过一个机构 直接驱动的
台面的位移
x e sin t
e
e
e
曲柄滑块机构
正弦机构
凸轮顶杆机构
机械式振动台与激振器
直接驱动式振动台的特点
振幅的大小由偏心距确定 振动频率由偏心轮回转速度确定 转速是可调的 频率范围窄，下限频率决定于调速机构在低 速时稳定程度，上限频率受轴承磨损等因素 的影响，不会太高，一般在50-60赫兹。 输出波形较差
压电晶体激振器
工作原理：利用压电晶体的逆压电效应，即在压电晶体的 两个极化面上加交变电流时，在它的某一方向就会发生伸 缩或剪切变形
使用方法：用胶将压电晶体粘帖在试验物体表面，在它的 两个极化面上加交变电压，当晶体片产生变形时，会带动 试件产生相应的变形，这样在试件的局部区域起激振作用， 而引起整个试件的振动 特点： 1、激振力很小，大小与晶体片的大小及所施加的交变电 压有关。 2、仅适用于轻薄结构 3、有附加质量和附加刚度
电动式振动台
组成：运动系统---线圈骨架、线圈、连杆、支撑弹簧和台面 磁路系统---励磁线圈（永久磁铁）、环形空气隙和外壳
台面 动圈 磁 路
台面
芯杆 励 磁 线 圈
台面 动圈 磁 路
励 磁 线 圈
磁路
动圈
励 磁 线 圈
a
b
c
电动式振动台
工作原理：利用带电导体在磁场中受到磁场力 的作用而产生运动。当由励磁电源供以直流电 流后，就在磁路的环形气隙中形成一个强大的 恒定磁场，信号发生器产生交变信号，经功率 放大器放大后，输入到动圈，它与磁场作用即 产生一个交变的力，推动可动系统运动。若输 入电流呈简谐变化时，则力的大小为：
磁场产生的方式 支撑弹簧 驱动线圈的阻抗特性 冷却方式 特点：
1、频率范围宽，下限1-10Hz，上限 2、输出加速度波形好 3、输出推力大，易调节和控制 4、操作方便，可实现多种波形振动 5、造价高 上万Hz。
电动式振动台
电动式振动台
电动式振动台--水平滑台系列
电动式振动台--水平滑台系列
电动振动台配置水平滑台可实现三向振动试验。水平 滑台以较小的载体（台面）质量提高了整体负载能力， 能够支撑更大尺寸和更大质量的负载。水平滑台按连接 方式划分为联体式和分体式；按导向方式分为LT和LTB系 列，LT系列为V型导轨导向方式，LTB系列为静压轴承导 向方式。 配置水平滑台的振动系统可分别完成部件或整机的 X、Y和Z方向的振动试验，也可以配合温、湿试验箱形成 复合环境试验系统。 滑板的面积、厚度决定活动系统的质量，也会影响 台面的上限频率
其它
声激励 利用共振原理激励 爆炸法
冲击力锤
组成：由压电力传感器配以锤体、锤头盖和锤把等零件构成
产生的波形：半正弦波
软 中 硬
软
中 硬
冲击力锤
特点： 1、锤头盖材料不同，产生的波形的作用时间和主瓣 频率不同。 2、垂体质量主要影响冲击力幅值，对持续时间也略 有影响。 3、冲击能量主要集中在 0-1/τ，主瓣频率大约为 3/2τ 4、冲击力大小一般与锤体质量有关，锤体大，冲击 力也约大。
ke x1 0 jt ke x2 F0e
m1
x1
则有 2
ke ke m (1 2 ) m2 m1 me
将两种情况结合起来得振动台频率特性曲线为
ke
m2
ce
x2
F0e jt b
A
1 B
C
2
D
电动式振动台
a
wi Ba Sa ( Ra Rm )
la Ra a Sa
Ra Rm S a , Sm a , m la , lm
Rm
空气隙磁阻
lm m S m
信号发生器
i
铁芯磁路的磁阻 气隙与铁芯的截面积 气隙与铁芯材料导磁系数 气隙平均厚度与铁芯磁路 长度 线圈匝数
i0
功率放大器
直流电源
(m1 m2 ) x cs x ks x F0e jt
令 则有 其中 1
F0e jt m1 m2 x
ks cs
a
2
x xme jt
xm
ks m1 m2
F0 k s
2 (1 2 1 ) (2 1 ) 2
cs 2 ks (m1 m2 )
气动零跌落试验台
主要用于考核较大型 产品包装件在移动、
运输及装卸过程中承
受跌落的能力，能轻
易完成各种高度的面、
棱、角跌落试验。
高加速度冲击试验台
加速度冲击试验台是专门 为满足军工、家电等行业 要求而研发的高加速度冲 击试验台，采用跌落原理， 为了增加初速度，采用了 气压反推或者弹簧蓄能， 加速度。对于通过调整充 气压力，可以方便的实现 各种难以实现的高加速度， 台体配备了波形放大器。
电液式振动台
液压振动试验台是一种通过电液伺服阀这一能 量转换和放大装置，将高压液体的能量转换成 作动筒执行机构往复运动的动力试验台，可用 于模拟汽车及零部件、各类建筑及钢结构、航 空航天机电产品在实际环境中所遭受的振动， 从而优化产品结构，节省成本。 它的功能与特点： 1. 实现正弦振动、随机振动、多点激振及冲 击碰撞； 2. 可实现低频振动，并且推力大、防爆，因 此可以应用于模拟地震激励、弹药装填等； 3. 可实现大质量、大尺寸产品的长行程振动 试验。
绝对式电动激振器的安装二
为了保证测试精度，做到正确施加激振力，必须在激振器 与被激对象之间用一根在激励力方向上刚度很大而横向刚度 很小的柔性杆连接，既保证激振力的传递又大大减小对被激 对象的附加约束。此外，一般在柔性杆的一端串联着一力传 感器，以便能够同时测量出激振力的幅值和相位角
1—激振器 2—试件 3—弹簧 4—柔性杆
绝对式电动激振器的安装一
电动激振器主要用于对被激对象作绝对激振，因而在激振 时最好让激振器壳体在空间保持基本静止，使激振器的能 量尽量用于 对被激对象的激励上。为此，激振器的安装要 能满足这一要求。(1)当要求作较高频率的激振时，激振器 用软弹簧悬挂起来，并加上必要的配重，以尽量降低悬挂 系统的固有频率，使它低于激振频率1/3以上。(2)低频激 振时则将激振器刚性地安装在地面或刚性很好的架子上。 (3)在很多无法找到安装激振器的参考物场合，可将激振器 用弹簧支撑在被激对象上。此方法仅适合用于被测对象的 质量远远超过激振器质量，且激振频率大于激振器安装固 有频率的振动试验。
试验物体
台面
台 体
激振力的大小
p 2me 2 sin t
机械式振动台与激振器
离心式振动台的特点
振动台的位移
2me 2 A 2 M ( 2 0 )
激振力与振动频率平方成正比 振幅在ω»ω。时只与偏心块质量、偏心距及台面总质量有 关，而与振动频率几乎无关。 频率范围窄，一般为10-100赫兹之间 传到基础上的激振力小 输出波形较好
振动理论
第三部分 激振设备
激振设备
常用的激振器有电动式、机械式和电液式
三种，此外还有用于小型、薄壁结构的压 电晶体激振器、磁电式激振器、高频激振 的磁致伸缩激振器和高声强激振器等。