一种多轴减振器高频特性随机振动试验台

本发明涉及机械仿真（振动）试验，具体涉及一种多轴减振器高频特性随机振动试验台。

背景技术：

1、轨道车辆转向架减振器安装在轴箱与转向架构架端部之间，是一系悬挂的重要组成部分。轨道车辆转向架减振器提供刚度和阻尼，从而降低来自轮轨界面的振动和冲击。目前，一些车辆系统动力学模型已被开发用以研究轴箱到构架的振动传递特性，其中，减振器的动力学模型往往被简化为maxwell模型。maxwell模型由一个弹簧和一个阻尼器串联组成，弹簧代表材料的弹性特性，阻尼器代表粘性特性，maxwell模型是一种经典的粘弹性材料模型，常用于描述材料或系统在受力时的变形和恢复行为。但是，由于轨道车辆转向架减振器承受的振动受到钢轨波磨、车轮多边形等多种因素的影响，形成一种复杂的多向振动，包括垂直振动（上下方向，垂直于轨道平面）、横向振动（左右方向，平行于轨道平面且垂直于行车方向）以及纵向振动（前后方向，平行于轨道和行车方向），这三种振动往往是耦合的，尤其在高频（50hz以上）条件下，例如，强烈的横向振动可能导致垂直方向的载荷变化，此时，maxwell模型并不能准确反映轨道车辆转向架减振器的受力与运动关系。

技术实现思路

1、本发明旨在提供一种多轴减振器高频特性随机振动试验台，能够更真实的模拟诸如轨道车辆转向架减振器等复杂使用条件下的减振器的振动状态，以便能够开发更准确的减振器动力学模型。

2、为此，本发明提供了一种多轴减振器高频特性随机振动试验台，一种多轴减振器高频特性随机振动试验台，包括：底座；振动台，放置于所述底座上并可相对该底座多向运动；第一振动器，安装在所述底座上以带动所述振动台在竖直z轴方向振动；第二振动器，安装在所述底座上以带动所述振动台在水平x轴方向振动；第三振动器，安装在所述底座上以带动所述振动台在水平y轴方向振动；门形框架，固定于所述底座上并具有分布在所述振动台两侧的立柱以及安装在这些立柱间且可升降调节的横梁；减振器下部安装及载荷检测机构，用于将被测减振器下端安装连接在所述振动台上并具有用于检测被测减振器下端载荷的第一载荷传感器；减振器上部安装及载荷检测机构，用于将被测减振器上端安装连接在所述横梁上并具有用于检测被测减振器上端载荷的第二载荷传感器；减振器形变检测机构，具有设置在所述被测减振器上用于检测该被测减振器变形状况的变形传感器；其中，所述第一振动器、所述第二振动器和所述第三振动器均能够带动所述振动台产生频率≥50hz的对应振动。

3、作为对上述多轴减振器高频特性随机振动试验台的改进化和/或实例化，所述多轴减振器高频特性随机振动试验台进一步的具体方案为：所述被测减振器为轨道车辆转向架减振器。

4、作为对上述多轴减振器高频特性随机振动试验台的改进化和/或实例化，所述多轴减振器高频特性随机振动试验台进一步的具体方案为：所述底座由一箱体构成，所述第一振动器沉入式安装在该箱体中，所述振动台、所述第二振动器、所述第三振动器以及所述门形框架均安装在该箱体的顶面上。

5、作为对上述多轴减振器高频特性随机振动试验台的改进化和/或实例化，所述多轴减振器高频特性随机振动试验台进一步的具体方案为：所述减振器下部安装及载荷检测机构包含由下往上依次连接的以下部分：第一下连接构件，所述第一下连接构件的下部安装连接在所述振动台上，所述第一下连接构件的上部连接所述第一载荷传感器；第一载荷传感器，所述第一载荷传感器的下部连接所述第一下连接构件，所述第一载荷传感器的上部连接第一上连接构件；第一上连接构件，所述第一上连接构件的下部连接所述第一载荷传感器，所述第一上连接构件的上部连接所述被测减振器的下安装轴。

6、作为对上述多轴减振器高频特性随机振动试验台的改进化和/或实例化，所述多轴减振器高频特性随机振动试验台进一步的具体方案为：所述第一下连接构件具有第一支撑部以及位于该第一支撑部底部的第一法兰盘，所述第一法兰盘通过第一螺栓安装连接在所述振动台上。

7、作为对上述多轴减振器高频特性随机振动试验台的改进化和/或实例化，所述多轴减振器高频特性随机振动试验台进一步的具体方案为：所述第一载荷传感器采用基于应变片的力传感器，所述第一载荷传感器能够检测轴向载荷和横向载荷中至少轴向载荷。

8、作为对上述多轴减振器高频特性随机振动试验台的改进化和/或实例化，所述多轴减振器高频特性随机振动试验台进一步的具体方案为：所述第一上连接构件具有第一u形支座，所述下安装轴的两端分别固定在所述第一u形支座的两个支臂上。

9、作为对上述多轴减振器高频特性随机振动试验台的改进化和/或实例化，所述多轴减振器高频特性随机振动试验台进一步的具体方案为：所述减振器上部安装及载荷检测机构包含由下往上依次连接的以下部分：第二下连接构件，所述第二下连接构件的下部连接所述被测减振器的上安装轴，所述第二下连接构件的上部连接所述第二载荷传感器；第二载荷传感器，所述第二载荷传感器的下部连接所述第二下连接构件，所述第二载荷传感器的上部连接第二上连接构件；第二上连接构件，所述第二上连接构件的下部连接所述第二载荷传感器，所述第二上连接构件的上部安装连接所述横梁。

10、作为对上述多轴减振器高频特性随机振动试验台的改进化和/或实例化，所述多轴减振器高频特性随机振动试验台进一步的具体方案为：所述第二下连接构件具有第二u形支座，所述上安装轴的两端分别固定在所述第二u形支座的两个支臂上。

11、作为对上述多轴减振器高频特性随机振动试验台的改进化和/或实例化，所述多轴减振器高频特性随机振动试验台进一步的具体方案为：所述第二载荷传感器采用基于应变片的力传感器，所述第二载荷传感器能够检测轴向载荷和横向载荷中至少轴向载荷。

12、作为对上述多轴减振器高频特性随机振动试验台的改进化和/或实例化，所述多轴减振器高频特性随机振动试验台进一步的具体方案为：所述第二上连接构件具有第二支撑部以及位于该第二支撑部顶部的第二法兰盘，所述第二法兰盘通过第二螺栓连接第三法兰盘，所述第三法兰盘中装配有螺杆，所述螺杆的螺纹部分与所述横梁中的竖向螺孔相适配，所述螺杆的头部凸缘部分装配并紧压在所述第二法兰盘与所述第三法兰盘之间，所述螺杆的螺纹部分上还安装有位于所述横梁与所述第三法兰盘之间的锁紧螺母，所述锁紧螺母将所述螺杆锁紧在所述竖向螺孔中。

13、作为对上述多轴减振器高频特性随机振动试验台的改进化和/或实例化，所述多轴减振器高频特性随机振动试验台进一步的具体方案为：所述减振器形变检测机构包含：短轴，所述短轴与所述被测减振器平行设置，该短轴下端安装在所述减振器下部安装及载荷检测机构上且上端具有线性可变差动变压器的线圈部分；长轴，所述长轴与所述被测减振器平行设置，该长轴上端安装在所述减振器上部安装及载荷检测机构上且下端具有线性可变差动变压器的铁芯部分；线性可变差动变压器，所述线性可变差动变压器包含所述线圈部分和所述铁芯部分，所述铁芯部分插入所述线圈部分中从而形成所述变形传感器。

14、作为对上述多轴减振器高频特性随机振动试验台的改进化和/或实例化，所述多轴减振器高频特性随机振动试验台进一步的具体方案为：所述门形框架的各立柱上均设有螺纹段，所述横梁具有与各立柱一一对应的套筒，各套筒套装在对应立柱的螺纹段上并通过装配在该螺纹段上且位于该套筒两端的定位螺母固定在该螺纹段上。

15、作为对上述多轴减振器高频特性随机振动试验台的改进化和/或实例化，所述多轴减振器高频特性随机振动试验台进一步的具体方案为：所述被测减振器为轨道车辆转向架减振器。

16、上述多轴减振器高频特性随机振动试验台能够同时模拟并测量减振器在三个方向（垂直z轴、水平x轴和水平y轴）的复杂振动响应，这与诸如轨道车辆转向架减振器面临的多向耦合振动环境高度吻合。上述多轴减振器高频特性随机振动试验台还采用了第一载荷传感器、第二载荷传感器和变形传感器，能够全面捕捉被测减振器在多向振动下的动态响应，包括力的传递和减振器变形特性，从而形成力-变形曲线。门形框架的设计提供了优异的支撑刚度和稳定性，确保测试结果的准确性，可升降调节的横梁增加了试验的灵活性，适应不同尺寸的减振器。综上，上述多轴减振器高频特性随机振动试验台能够提供全面而精确的测试能力，为开发更准确的减振器动力学模型提供了坚实的实验基础，有助于突破传统maxwell模型的局限性。

17、下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的说明。本发明的附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过实践了解到。