專(zhuān)利名稱(chēng)：超大型結(jié)構(gòu)件的整體振動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種環(huán)境振動(dòng)試驗(yàn)設(shè)備及方法，尤其涉及一種對(duì)大型建筑、大型船舶、大型飛行物等的整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行振動(dòng)試驗(yàn)的系統(tǒng)及方法，屬于振動(dòng)試驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前對(duì)于大型建筑、大型船舶、大型飛行物、海上鉆井平臺(tái)等超大型結(jié)構(gòu)件而言，一般難以利用振動(dòng)試驗(yàn)設(shè)備對(duì)其整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行測(cè)試，而只能通過(guò)對(duì)構(gòu)成這些超大型結(jié)構(gòu)件的重要零部件進(jìn)行試驗(yàn)，再將試驗(yàn)數(shù)據(jù)整合進(jìn)而推斷出這些超大型結(jié)構(gòu)件的整體性能，或者只能通過(guò)構(gòu)建這些超大型結(jié)構(gòu)件仿真模型，再利用這些仿真模型進(jìn)行振動(dòng)測(cè)試?yán)^而推斷出這些超大型結(jié)構(gòu)件的整體性能。但這些方式所獲得的測(cè)試結(jié)果往往與真實(shí)情況相差甚遠(yuǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在提供一種超大型結(jié)構(gòu)件的整體振動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)及方法，從而克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足。為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案
一種超大型結(jié)構(gòu)件的整體振動(dòng)測(cè)試方法，包括
提供復(fù)數(shù)個(gè)傳感單元，使其監(jiān)測(cè)范圍足以充分覆蓋超大型結(jié)構(gòu)件的整體表面和/或內(nèi)部，并且，在超大型結(jié)構(gòu)件受到外力作用的情況下，利用該復(fù)數(shù)個(gè)傳感單元用于檢測(cè)超大型結(jié)構(gòu)件的各個(gè)部位的響應(yīng)參數(shù)；
以及，利用至少一數(shù)據(jù)處理單元接收和處理該復(fù)數(shù)傳感單元輸出的檢測(cè)信號(hào)，并構(gòu)建所述超大型結(jié)構(gòu)件的真實(shí)數(shù)據(jù)模型，進(jìn)而推斷所述超大型結(jié)構(gòu)件的激勵(lì)特性。一種超大型結(jié)構(gòu)件的整體振動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)，包括
用于檢測(cè)超大型結(jié)構(gòu)件的各個(gè)部位對(duì)于施加在超大型結(jié)構(gòu)件上的外力作用的響應(yīng)參數(shù)的復(fù)數(shù)個(gè)傳感單元，該復(fù)數(shù)個(gè)傳感單元離散分布于超大型結(jié)構(gòu)件的整體表面和/或內(nèi)部;
以及，用于接收和處理該復(fù)數(shù)傳感單元輸出的檢測(cè)信號(hào)，并構(gòu)建所述超大型結(jié)構(gòu)件的真實(shí)數(shù)據(jù)模型，進(jìn)而推斷所述超大型結(jié)構(gòu)件的激勵(lì)特性的數(shù)據(jù)處理單元。具體而言，所述數(shù)據(jù)處理單元包括計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。所述傳感單元包括力傳感器、加速度傳感器或位置傳感器，但不限于此。該復(fù)數(shù)個(gè)傳感器與數(shù)據(jù)處理單元之間是通過(guò)至少一有線(xiàn)和/或無(wú)線(xiàn)通信單元連接。作為較為優(yōu)選的實(shí)施方案之一，所述有線(xiàn)和/或無(wú)線(xiàn)通信單元包括與該復(fù)數(shù)個(gè)傳感器連接的有線(xiàn)和/或無(wú)線(xiàn)通信發(fā)射模塊以及與所述數(shù)據(jù)處理單元連接的有線(xiàn)和/或無(wú)線(xiàn)通信接收模塊。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)至少在于能實(shí)現(xiàn)對(duì)超大型結(jié)構(gòu)件整體進(jìn)行測(cè)試，并獲得與真實(shí)情況基本吻合的測(cè)試結(jié)果，且方法簡(jiǎn)單易行，設(shè)備易于組建維護(hù)，成本低廉。本發(fā)明適于對(duì)各種類(lèi)型的超大型結(jié)構(gòu)件進(jìn)行振動(dòng)測(cè)試。


圖1是本發(fā)明一較佳實(shí)施例中一種超大型結(jié)構(gòu)件的整體振動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施例方式如下結(jié)合附圖及若干較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的說(shuō)明。作為本發(fā)明的一個(gè)方面，本案發(fā)明人提供了一種超大型結(jié)構(gòu)件的整體振動(dòng)測(cè)試方法，包括
在超大型結(jié)構(gòu)件的整體表面(包括外壁和內(nèi)壁)和/或整體結(jié)構(gòu)內(nèi)部離散設(shè)置復(fù)數(shù)個(gè)傳感單元(亦即，使該復(fù)數(shù)傳感單元的檢測(cè)范圍完全覆蓋該超大型結(jié)構(gòu)件表面和內(nèi)部)，并在超大型結(jié)構(gòu)件受到外力作用(比如，由風(fēng)、水流、經(jīng)過(guò)建筑物的行人或交通工具、地震、或裝修施工等因素而產(chǎn)生，并傳遞至超大型結(jié)構(gòu)件上的力)的情況下，利用該復(fù)數(shù)個(gè)傳感單元用于檢測(cè)超大型結(jié)構(gòu)件的各個(gè)部位的響應(yīng)參數(shù)；
以及，利用至少一數(shù)據(jù)處理單元接收和處理該復(fù)數(shù)傳感單元輸出的檢測(cè)信號(hào)，并構(gòu)建所述超大型結(jié)構(gòu)件的真實(shí)數(shù)據(jù)模型，進(jìn)而推斷所述超大型結(jié)構(gòu)件的激勵(lì)特性。相應(yīng)的，作為本發(fā)明的另一個(gè)方面，參閱圖1，本案發(fā)明人提供的一種超大型結(jié)構(gòu)件的整體振動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)包括
用于檢測(cè)超大型結(jié)構(gòu)件的各個(gè)部位對(duì)于施加在超大型結(jié)構(gòu)件上的外力作用的響應(yīng)參數(shù)的復(fù)數(shù)個(gè)傳感單元，該復(fù)數(shù)個(gè)傳感單元離散分布于超大型結(jié)構(gòu)件的整體表面和/或內(nèi)部;
以及，用于接收和處理該復(fù)數(shù)傳感單元輸出的檢測(cè)信號(hào)，并構(gòu)建所述超大型結(jié)構(gòu)件的真實(shí)數(shù)據(jù)模型，進(jìn)而推斷所述超大型結(jié)構(gòu)件的激勵(lì)特性的數(shù)據(jù)處理單元。具體而言，所述數(shù)據(jù)處理單元包括計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。所述傳感單元包括力傳感器、加速度傳感器或位置傳感器，但不限于此。該復(fù)數(shù)個(gè)傳感器與數(shù)據(jù)處理單元之間是通過(guò)至少一有線(xiàn)和/或無(wú)線(xiàn)通信單元連接。作為較為優(yōu)選的實(shí)施方案之一，所述有線(xiàn)和/或無(wú)線(xiàn)通信單元包括與該復(fù)數(shù)個(gè)傳感器連接的有線(xiàn)和/或無(wú)線(xiàn)通信發(fā)射模塊以及與所述數(shù)據(jù)處理單元連接的有線(xiàn)和/或無(wú)線(xiàn)通信接收模塊。藉由前述技術(shù)方案，本發(fā)明只需利用簡(jiǎn)單設(shè)備，就能方便快捷的實(shí)現(xiàn)對(duì)超大型結(jié)構(gòu)件整體進(jìn)行測(cè)試，并獲得與真實(shí)情況基本吻合的測(cè)試結(jié)果。上述實(shí)施例只為說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡根據(jù)本發(fā)明精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修改，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種超大型結(jié)構(gòu)件的整體振動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，包括用于檢測(cè)超大型結(jié)構(gòu)件的各個(gè)部位對(duì)于施加在超大型結(jié)構(gòu)件上的外力作用的響應(yīng)參數(shù)的復(fù)數(shù)個(gè)傳感單元，該復(fù)數(shù)個(gè)傳感單元離散分布于超大型結(jié)構(gòu)件的整體表面和/或內(nèi)部;以及，用于接收和處理該復(fù)數(shù)傳感單元輸出的檢測(cè)信號(hào)，并構(gòu)建所述超大型結(jié)構(gòu)件的真實(shí)數(shù)據(jù)模型，進(jìn)而推斷所述超大型結(jié)構(gòu)件的激勵(lì)特性的數(shù)據(jù)處理單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超大型結(jié)構(gòu)件的整體振動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理單元包括計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超大型結(jié)構(gòu)件的整體振動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，所述傳感單元包括力傳感器、加速度傳感器或位置傳感器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的超大型結(jié)構(gòu)件的整體振動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，該復(fù)數(shù)個(gè)傳感器與數(shù)據(jù)處理單元之間是通過(guò)至少一有線(xiàn)和/或無(wú)線(xiàn)通信單元連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的超大型結(jié)構(gòu)件的整體振動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，所述有線(xiàn)和/或無(wú)線(xiàn)通信單元包括與該復(fù)數(shù)個(gè)傳感器連接的有線(xiàn)和/或無(wú)線(xiàn)通信發(fā)射模塊以及與所述數(shù)據(jù)處理單元連接的有線(xiàn)和/或無(wú)線(xiàn)通信接收模塊。
6.一種超大型結(jié)構(gòu)件的整體振動(dòng)測(cè)試方法，其特征在于，包括提供復(fù)數(shù)個(gè)傳感單元，使其監(jiān)測(cè)范圍足以充分覆蓋超大型結(jié)構(gòu)件的整體表面和/或內(nèi)部，并且，在超大型結(jié)構(gòu)件受到外力作用的情況下，利用該復(fù)數(shù)個(gè)傳感單元用于檢測(cè)超大型結(jié)構(gòu)件的各個(gè)部位的響應(yīng)參數(shù)；以及，利用至少一數(shù)據(jù)處理單元接收和處理該復(fù)數(shù)傳感單元輸出的檢測(cè)信號(hào)，并構(gòu)建所述超大型結(jié)構(gòu)件的真實(shí)數(shù)據(jù)模型，進(jìn)而推斷所述超大型結(jié)構(gòu)件的激勵(lì)特性。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的超大型結(jié)構(gòu)件的整體振動(dòng)測(cè)試方法，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理單元包括計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的超大型結(jié)構(gòu)件的整體振動(dòng)測(cè)試方法，其特征在于，所述傳感單元包括力傳感器、加速度傳感器或位置傳感器。
9.根據(jù)權(quán)利要求6-8中任一項(xiàng)所述的超大型結(jié)構(gòu)件的整體振動(dòng)測(cè)試方法，其特征在于，該復(fù)數(shù)個(gè)傳感器與數(shù)據(jù)處理單元之間是通過(guò)至少一有線(xiàn)和/或無(wú)線(xiàn)通信單元連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的超大型結(jié)構(gòu)件的整體振動(dòng)測(cè)試方法，所述有線(xiàn)和/或無(wú)線(xiàn)通信單元包括與該復(fù)數(shù)個(gè)傳感器連接的有線(xiàn)和/或無(wú)線(xiàn)通信發(fā)射模塊以及與所述數(shù)據(jù)處理單元連接的有線(xiàn)和/或無(wú)線(xiàn)通信接收模塊。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種超大型結(jié)構(gòu)件的整體振動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)及方法。本發(fā)明的要點(diǎn)在于提供復(fù)數(shù)個(gè)傳感單元，使其監(jiān)測(cè)范圍足以充分覆蓋超大型結(jié)構(gòu)件的整體表面和/或內(nèi)部，并且，在超大型結(jié)構(gòu)件受到外力作用的情況下，利用該復(fù)數(shù)個(gè)傳感單元用于檢測(cè)超大型結(jié)構(gòu)件的各個(gè)部位的響應(yīng)參數(shù)；以及，利用至少一數(shù)據(jù)處理單元接收和處理該復(fù)數(shù)傳感單元輸出的檢測(cè)信號(hào)，并構(gòu)建所述超大型結(jié)構(gòu)件的真實(shí)數(shù)據(jù)模型，進(jìn)而推斷所述超大型結(jié)構(gòu)件的激勵(lì)特性。本發(fā)明利用簡(jiǎn)單設(shè)備，能方便快捷地實(shí)現(xiàn)對(duì)超大型結(jié)構(gòu)件整體進(jìn)行測(cè)試，并獲得與真實(shí)情況基本吻合的測(cè)試結(jié)果，適于對(duì)各種類(lèi)型的超大型結(jié)構(gòu)件進(jìn)行振動(dòng)測(cè)試。
文檔編號(hào)G01M7/02GK103048107SQ20121057604
公開(kāi)日2013年4月17日 申請(qǐng)日期2012年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月27日
發(fā)明者陳俊, 毛成龍 申請(qǐng)人:蘇州長(zhǎng)菱測(cè)試技術(shù)有限公司