按照电磁式振动试验台驱动方式的不同,振动试验台的发展经历了机械振动台、电磁式振动试验台和电液振动台的过程中,这三种振动台的工作原理都不同,他们的性能也各不相同。艾思荔对三种类型振动试验台的主要性能进行了比较。
1、电磁式振动试验台
电磁式振动试验台是目前使用较为广泛的一种振动试验设备。电磁式振动台是根据电磁感应原理设计的,蒋通电导体处在恒定磁场中受到力的作用,当导体中通以交变电流时导体蒋产生振动。振动台的驱动线圈处在一个高磁感应强度的间隙中,当需要振动信号下哦那个信号发生器或振动控制仪发出,经过功率放大器放大后作用在驱动线圈上,振动台即可产生需要的振动波形。电动振动台基本上由驱动线圈及运动部件、运动部件悬挂机导向装置、励磁及消磁单元、胎体机支承装置五部分组成。驱动线圈和运动部件是振动台的核心部件,他的一阶共振频率决定着振动台的试验频率范围。一阶共振频率的计算常常比较困难,过去主要要经验估算,往往容易造成设计实物。80年代末702所首次蒋有限元方法用于电动振动台运动部件共振频率的计算,不仅提高了计算结果的准确度,而且便于对结构进行优化设计,打打增加了振动台的设计可靠性。
2、机械式振动台
振动台的发展始于上个世纪40年代,60年代以后振动台开始呗惯犯建设,早期用于振动试验的振动台大部分是机械式振动台,分为惯性离心式和连杆偏心式两种其基本原理相同。以连杆偏心式为例,当偏心轮转动时,通过连杆机构使工作泰作交变正弦运动,振幅大小通过偏心距的大小来调节,频率是通过调节电机转速来改变,一般有效工作频率范围是0.5~20hz。及下属振动台的结构简单,运行费用低,并且振幅和频率变化无关,主要缺点是频率范围小,运行行程小,波形失真大,并且只能进行正弦波试验,激振方向也只限于单向。因此,早期的机械式振动台只能做小模型的弹性或非弹性破坏试验,十年适用于要求不高的领域,目前已经不太广泛使用了。
3、电液式振动台
随着人们对振动试验的日益关注,振动台技术的进步推动了激振设备的快速发展。此时,具有推力大、形成大、结实耐用等特点的电液式振动台应运而生,并很快在国防工业领域中得到广泛应用和发展。电液式振动台的工作方式是采用可控制的电液伺服阀,通过液压控制传动装置产生振动,这种振动台能够产生很大的激振力和位移,如激振力可达1000KN,位移可达2.5M,并且在很低的频率下可得到很大的激振力。因此,电液式振动台主要适用于大中型试件的振动试验,尤其是在汽车行业、土木工程和机械、以及船舶等行业获得广泛应用。