高壓放大器在介電彈性體減振器隔振實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用

實(shí)驗(yàn)名稱：介電彈性體減振器隔振實(shí)驗(yàn)

測試設(shè)備：高壓放大器、介電彈性體減振器、激振器、直流電源、加速度傳感器等。

實(shí)驗(yàn)過程：

圖1：隔振實(shí)驗(yàn)平臺(tái)

驗(yàn)測試平臺(tái)如圖1所示，由兩個(gè)加速度傳感器、一個(gè)振動(dòng)臺(tái)、一個(gè)高壓放大器、一個(gè)直流電源、一個(gè)介電彈性體減振器、一個(gè)數(shù)值分析系統(tǒng)組成。介電彈性體減振器下部通過專用夾具和激振器連接在一起，激振器上固定有加速度傳感器，用于采集激勵(lì)端的位移信號(hào)；介電彈性體上端固定了一個(gè)重物，重物上固定有另一個(gè)加速度傳感器，用于采集隔振保護(hù)端的位移信號(hào)。

試驗(yàn)測試平臺(tái)可根據(jù)需要對激勵(lì)臺(tái)的輸出設(shè)置不同的激振頻率、激勵(lì)幅值、激勵(lì)信號(hào)類別等參數(shù)。進(jìn)行測試時(shí)，根據(jù)激勵(lì)信號(hào)，激振臺(tái)對介電彈性體減振器進(jìn)行激振，介電彈性體減振器下端隨激勵(lì)臺(tái)一起上下振動(dòng)，減振器上端的重物隨之產(chǎn)生不同幅值的振動(dòng)。為研究電壓控制信號(hào)對介電彈性體減振器減振性能的影響，同時(shí)直流電源連接高壓放大器對介電彈性體減振器加載高壓信號(hào)。重物上的加速度傳感器和激勵(lì)臺(tái)上固定的加速度傳感器實(shí)時(shí)采集隔振保護(hù)端和激勵(lì)端的位移信號(hào)，然后在A/D轉(zhuǎn)換裝置進(jìn)行數(shù)據(jù)處理并最終傳輸至計(jì)算機(jī)。最終用戶根據(jù)數(shù)據(jù)擬合得到介電彈性體減振器在不同激勵(lì)電壓、激振頻率的隔振性能曲線。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：

圖2：直流電壓載荷下減振器的隔振性能結(jié)果圖

數(shù)值分析系統(tǒng)能實(shí)時(shí)顯示結(jié)果，將不同電壓下的隔振數(shù)據(jù)導(dǎo)入Excel，繪制介電彈性體減振器傳遞率隨不同頻率和電壓下變化曲線，并與仿真結(jié)果進(jìn)行對比，得到圖2。

從圖2中可以看出，實(shí)驗(yàn)結(jié)果與matlab數(shù)值計(jì)算結(jié)果近似，實(shí)驗(yàn)得到的介電彈性體減振器的固有頻率略大于仿真下的固有頻率，減振器的有效隔振頻率范圍為50Hz-100Hz，略小于仿真結(jié)果，這些結(jié)果驗(yàn)證了所建立的動(dòng)態(tài)剛度模型的準(zhǔn)確性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果的固有頻率要略大于matlab仿真得出的固有頻率，這主要是由于介電彈性體減振器制造誤差造成的，包括預(yù)拉伸比、內(nèi)置彈簧剛度和材料特性。此外，在不同的直流電壓下，減振器的隔振傳遞率在相同頻段下變化不大，這表明直流電壓對系統(tǒng)的阻尼影響很小。綜上所述，這種介電彈性體減振器在不同直流電壓驅(qū)動(dòng)下具有良好的隔振性能，該特性有利于振動(dòng)控制應(yīng)用。

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圖：ATA-7050高壓放大器指標(biāo)參數(shù)

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審核編輯 黃宇