力锤是什么

2021-06-15 14:26:40 wings 7

力锤又称手锤,是一种常用于实验模态分析的激振设备。它的结构有两种形式。它由锤头、锤体、力传感器等几个主要部件组成。当用力锤敲击试件时,由力传感器测量冲击力的大小和波形,并由放大记录装置记录下来。因此,力锤实际上是一种手持式冲击激振装置。使用不同的锤帽材料可以获得不同脉宽的力脉冲,相应的力谱也不同。

常用的锤帽材料有橡胶、尼龙、铝、钢等。使用不同的锤帽材料,力锤力谱的带宽是不同的。一般橡胶锤帽的带宽较窄,钢帽比较宽。因此,在使用力锤对结构进行激振时,应根据结构和分析频段选择不同的锤帽材料。

常用的力锤重量在几十克到几十公斤左右,冲击力可达数万牛顿。由于力锤结构简单,制造容易,使用非常方便,避免了由于使用昂贵的激振设备和安装激振器而造成的大量工作,被广泛应用于野外和室内励磁测试。

在选择力锤之前,需要考虑的一因素是频率带宽使用力锤进行模态测试的基础是对试件施加冲击,从而在很宽的频率带宽上产生振动。激发振动的频率带宽取决于冲击持续时间。脉冲宽度越窄,激发的频率越高。可以通过安装不同刚度的特殊力锤来改变冲击持续时间。当用相同的能量敲击试件时,不同锤头的力锤可以激发多个频宽(锤头越软,脉冲越宽,激振的频宽越窄)。

在某些情况下,脉冲持续时间还取决于被撞击样品的刚度。当使用硬力锤时,冲击能量分布在很宽的频率带宽内,这意味着在某些情况下激发的功率谱密度可能很低,甚至太低而无法激发试样的振动模式/共振。在这种情况下,我们可以尝试使用力锤更用力地敲击被测结构,通过更大的摆动或安装锤头增量来增加力锤的重量。但要注意的是,这种方法也可能增加力传感器饱和的风险。因此,在某些情况下,可以考虑改用测量范围更大的力锤。另一种选择是使用软锤头,这会使冲击能量集中在较低的频率上。


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