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力錘是什么

2021-06-15 14:26:40 wings

力錘又稱手錘,是一種常用于實驗模態分析的激振設備。它的結構有兩種形式。它由錘頭、錘體、力傳感器等幾個主要部件組成。當用力錘敲擊試件時,由力傳感器測量沖擊力的大小和波形,并由放大記錄裝置記錄下來。因此,力錘實際上是一種手持式沖擊激振裝置。使用不同的錘帽材料可以獲得不同脈寬的力脈沖,相應的力譜也不同。

常用的錘帽材料有橡膠、尼龍、鋁、鋼等。使用不同的錘帽材料,力錘力譜的帶寬是不同的。一般橡膠錘帽的帶寬較窄,鋼帽比較寬。因此,在使用力錘對結構進行激振時,應根據結構和分析頻段選擇不同的錘帽材料。

常用的力錘重量在幾十克到幾十公斤左右,沖擊力可達數萬牛頓。由于力錘結構簡單,制造容易,使用非常方便,避免了由于使用昂貴的激振設備和安裝激振器而造成的大量工作,被廣泛應用于野外和室內勵磁測試。

在選擇力錘之前,需要考慮的一因素是頻率帶寬使用力錘進行模態測試的基礎是對試件施加沖擊,從而在很寬的頻率帶寬上產生振動。激發振動的頻率帶寬取決于沖擊持續時間。脈沖寬度越窄,激發的頻率越高。可以通過安裝不同剛度的特殊力錘來改變沖擊持續時間。當用相同的能量敲擊試件時,不同錘頭的力錘可以激發多個頻寬(錘頭越軟,脈沖越寬,激振的頻寬越窄)。

在某些情況下,脈沖持續時間還取決于被撞擊樣品的剛度。當使用硬力錘時,沖擊能量分布在很寬的頻率帶寬內,這意味著在某些情況下激發的功率譜密度可能很低,甚至太低而無法激發試樣的振動模式/共振。在這種情況下,我們可以嘗試使用力錘更用力地敲擊被測結構,通過更大的擺動或安裝錘頭增量來增加力錘的重量。但要注意的是,這種方法也可能增加力傳感器飽和的風險。因此,在某些情況下,可以考慮改用測量范圍更大的力錘。另一種選擇是使用軟錘頭,這會使沖擊能量集中在較低的頻率上。