用于动态力值分析的质量块加速度分布研究

尹瑞多; 郭晓伟; 肖尧; 祖洪飞; 李易隆

doi:10.12338/j.issn.2096-9015.2021.0161

用于动态力值分析的质量块加速度分布研究

doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2021.0161

尹瑞多^{1, 2,},
郭晓伟¹,
肖尧^{1, 2},
祖洪飞³,
李易隆³

1.
浙江省计量科学研究院, 杭州 310018
2.
浙江省市场监管测力与称重计量重点实验室, 杭州 310018
3.
浙江理工大学机械与自动控制学院, 杭州 310018

基金项目: 浙江省自然科学基金资助项目（LQ20E050020）；2020年度浙江省博士后科研择优资助项目（ZJ2020102）；浙江省重点研发计划项目（2020C01028）。

详细信息

作者简介:
尹瑞多（1980-），浙江省计量科学研究院高级工程师，研究方向：动态力计量、多向力计量、计量科技管理等，邮箱：83375301@qq.com

计量
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出版历程
- 网络出版日期: 2021-11-01

Study on Mass Acceleration Distribution for Dynamic Force Analysis

YIN Ruiduo^{1, 2
,},
GUO Xiaowei¹,
XIAO Yao^{1, 2},
ZU Hongfei³,
LI Yilong³

1.
Zhejiang Institute of Metrology, Hangzhou 310018, China
2.
Key Laboratory of Force and Weighing Measurements of Zhejiang Provincial Market Supervision and Adiministration Bureau, Hangzhou 310018, China
3.
School of Mechanical Engineering & Automation, Zhejiang Sci-Tech University, Hangzhou 310018, China

摘要

摘要: 本文基于相对法正弦力校准原理，通过理论推导、实验测试及仿真分析对半径为70 mm、高为30 mm的铝质圆柱状质量块的轴向及径向加速度分布规律进行研究。首先，推导并得到了质量块各个位置的加速度分布规律；其次，在各特征点对质量块加速度分布进行了实际测试；最后，对质量块进行建模仿真，得到其轴向及径向加速度分布情况，并与理论与仿真的结果进行对比。轴向方面，理论、仿真及实验三层面的结果均非常吻合；径向方面，仿真及实验结果十分吻合，今后可用于对绝对刚度假设进行修正。
- 动态力 /
- 相对法 /
- 正弦法 /
- 有限元分析 /
- 加速度分布.
Abstract: Based on the principle of relative sinusoidal force calibration, this paper studied the axial and radial acceleration distribution of aluminum cylindrical mass with radius of 70mm and height of 30mm through theoretical derivation, experimental test and simulation analysis. Firstly, the acceleration distribution law of each position of the mass was deduced and obtained; Secondly, the acceleration distribution of mass was tested at each characteristic point; Finally, the mass was modeled and simulated to obtain the axial and radial acceleration distribution, and the results were compared with the theoretical and simulation results. In the axial direction, the theoretical, simulation and experimental results are in good agreement; In terms of radial, the simulation and experimental results are in good agreement, which can be used to modify the absolute stiffness assumption in the future.
- dynamic force /
- relative method /
- sinusoidal method /
- finite element analysis /
- acceleration distribution

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图 1 质量块微元受力分析示意图

Figure 1. Schematic diagram of stress analysis of mass block micro element

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图 2 振动试验系统

Figure 2. Vibration test system

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图 3 质量块上表面的典型测试位置

Figure 3. Typical test locations of the upper surface of mass block

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图 4 振动台不同激振频率对质量块速度/力值的影响

Figure 4. Influence of different excitation frequencies of shaker on velocity / force value of mass block

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图 5 质量块速度/力值在不同径向位置的测试结果

Figure 5. Test results of mass velocity / force values at different radial positions

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图 6 仿真分析的质量块模型

Figure 6. Simulation analysis of mass block model

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图 7 质量块加速度轴向分布规律

Figure 7. Axial distribution of mass acceleration

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图 8 质量块加速度径向分布规律

Figure 8. Radial distribution of mass acceleration

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