激振器支承方式优化分析

为了使激振器的激励能量尽量作用于激振对象的激励上，在激振时最好让激振器基座在空间上基本保持静止。激振器对待测结构进行激励时，需要将激振器进行合理地安装，安装时存在安装频率。安装频率是指激振器与支承基础所组成的振动系统的第一阶固有频率。对待测结构进行激励的频率称为激振器工作频率。通常激振器有三种支承方式。

1.激振器刚性固定在基础上

这种方式是指将激振器刚性连接在固定的基础上或固定支架上，如图4-114所示。但实际上基础不可能是理想的刚性基础，二者组成的系统总会存在一定的安装频率。当低频激振时，即安装频率远大于激振器工作频率时，宜采用这种方式连接。通常要求，安装频率高于激振器工作频率3倍以上。这类安装常见的是白车身自由模态测试，将激振器与基础固定，将车身悬挂起来。

2.激振器弹性固定在基础上

弹性固定是指用弹簧或弹性绳等柔性连接方式将激振器支承起来，这种安装方式的安装频率低。如果关心结构的固有频率很高，需要高频激振，采用刚性连接时，将导致安装频率与工作频率相差不大，所以，为了满足安装频率远小于激振器工作频率的要求，可采用弹性连接方式，如图4-115所示。通常这种安装方式要求使安装频率低于激振器工作频率的1/3以下。这种安装方式的缺点是激励力偏小。通常大型的结构，如飞机、大型机床等，激振器采用这种安装方式，如图4-116所示为对航空发动机进行激振器测试，用于支承激振器的支架通过弹簧与激振器相连。

图4-114 激振器与基础刚性连接

图4-115 激振器与基础弹性连接(www.xing528.com)

当激振器处于柔性安装方式时，为了进一步降低激振器的低频工作频率范围，增大激振力，通常会在激振器外壳上附加一些质量块，如图4-117所示，用于改善低频效果。

图4-116 激振器柔性安装激励刚性结构

图4-117 增加质量块改善低频激振

3.激振器弹性固定在待测结构上

上述两种安装方式都是将激振器安装在基础上，而不是待测结构上。有些时候，试验现场很难找到合适的安装基础，特别是一些大型结构，如飞机、桥梁等，往往无法在周围的基础上固定激振器。这时的解决办法是将激振器弹性固定在待测结构本身的适当部件上，如图4-118所示。对于大型结构而言，激振器的附加质量可以忽略。采用这种方式安装时，应尽量减少支撑刚度，以避免由支撑传递到结构的力较大而产生明显的多点激励。