CN115041247A - 一种平壁型超高温宽频振动模拟*** - Google Patents

Abstract

本发明提供一种平壁型超高温宽频振动模拟***，包括振动分***与平壁型内热源模拟分***；振动分***包括振动台体（11）、水平滑台（12）、功率放大器、冷却单元、隔热垫及控制器；平壁型内热源模拟分***包括振动联接器（21）、高温加热器（22）、固定灯架（23）及水冷平台（24）；振动联接器（21）包括第一安装盘（211）、环形侧壁（212）、第二安装盘（213）及加强筋（214），高温加热器（22）包括耐高温固定盘（221）、灯管夹具（222）及加热灯管（223），固定灯架（23）包括支撑杆（231）与支撑桁架（232）。该***能实现振动与高温的有效耦合，从而真实模拟设备运行或贮存过程中的工况，测试结果准确、真实性高。

Description

一种平壁型超高温宽频振动模拟***

技术领域

本发明涉及环境模拟试验技术领域，具体涉及一种平壁型超高温宽频振动模拟***。

背景技术

综合环境模拟测试是集振动控制、高温控制、高压控制和/或湿度、耐盐雾度等于一体的环境模拟试验，可以用于航空航天、高原公路运输、电子产品等可靠性验证领域的模拟测试方法。近年来，随着科技的发展，对于航空航天、高原公路运输、电子产品等设备的要求也越来越高，进而对于环境老化模拟实验的要求也逐步升高。

目前的环境试验模拟***研究因素单一、模拟的环境因素不够全面，无法完全模拟装备在实际使用环境中的复杂工况。比如，目前的装备动力舱在实际使用时既受到振动、又处于800℃以上（由于大气环境温度与装备动力舱工作时内部产生的温度拟合而成）的内热环境中，然而，现有的温-湿-振综合模拟试验设备在振动过程中、其模拟的温度最高只能达到300℃（主要是现有环境综合模拟试验设备在振动过程中，易出现热量外溢，若加热到高温会导致外部设备受影响，同时加热到高温需要加热器升温到比需求温度高得多、造成能源浪费），且其模拟的环境温度仅为大气温度、而非实际工况中内部热环境温度；可见，现有的环境模拟设备在振动过程中模拟的温度与装备实际使用过程中差异较大，无法准确、有效的进行设备性能评估，从而无法为后续研发、设计、使用提供有效技术支撑。

发明内容

针对以上现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种平壁型超高温宽频振动模拟***，该***能同时耦合振动与内热高温，避免环境模拟的振动过程中热量散失，从而实现快速升温到指定温度，保证升温过程的有效性、避免高温影响周围环境，进而实现装备动力舱实际使用过程中的真实环境模拟，为后续研发、设计以及改进提供有效技术支撑。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种平壁型超高温宽频振动模拟***，其特征在于：包括振动分***与平壁型内热源模拟分***；所述振动分***用于模拟设备工况下的振动环境因素，包括振动台体、水平滑台、功率放大器、冷却单元、隔热垫以及控制器；

所述平壁型内热源模拟分***包括振动联接器、高温加热器、固定灯架以及水冷平台；所述振动联接器为一体成型结构，包括第一安装盘、环形侧壁、第二安装盘以及加强筋，所述第一安装盘与第二安装盘中部均开设一通孔且第一安装盘底面与第二安装盘顶面之间通过环形侧壁固定连接，第一安装盘、环形侧壁与第二安装盘中轴线共线，所述环形侧壁外圈且绕其中轴线均匀设置多个加强筋且所述加强筋分别与第一安装盘、第二安装盘固定连接；所述高温加热器设置在第一安装盘、第二安装盘与环形侧壁形成的空腔内，包括耐高温固定盘、灯管夹具以及加热灯管，所述耐高温固定盘上端面两端分别固定设置一灯管夹具，所述耐高温固定盘上端面中部且位于两个灯管夹具之间均匀设置多个加热灯管且加热灯管之间相互平行，所述加热灯管两端分别被两端的灯管夹具固定，加热灯管一端贯穿耐高温固定盘且位于耐高温固定盘下侧的空腔内；所述环形侧壁位于耐高温固定盘下侧且绕其中轴线对称开设多个方形通孔，所述方形通孔与加强筋异位，所述固定灯架包括支撑杆与支撑桁架，所述支撑杆与方形通孔对应，所述支撑杆两端分别贯穿两个相互对称的方形通孔且与支撑桁架固定连接，所述支撑杆位于空腔的部分与耐高温固定盘下端面固定连接；所述水冷平台上端面与所述第二安装盘下端面固定连接且水冷平台内均匀设置若干冷却导管，水冷平台下端面与振动台固定连接；所述环形侧壁内壁均匀设置第一隔热层且环形侧壁外壁均匀包裹第二隔热层，所述第一安装盘上端以及加强筋外壁均匀设置第三隔热层，所述支撑杆与方形通孔之间包裹柔性隔热护套，所述水冷平台与支撑杆之间的空腔内设置底层隔热板，所述底层隔热板与第一安装盘平行且底层隔热板四周与第一隔热层内壁固定连接。

作进一步优化，所述振动台体包括支座、磁路组件、运动部件、隔振部件、支承导向***、护罩以及振动台面；

所述磁路组件设置在支座中间的下部；

所述运动部件包括驱动线圈与动圈骨架，所述动圈骨架设置在磁路组件中部的上侧，所述驱动线圈缠绕在动圈骨架上；

所述隔震装置采用空气弹簧，用于对振动台体整体进行隔振；

所述支承导向***包括第一导向装置与第二导向装置，所述第一导向装置设置在磁路组件上侧且位于动圈骨架外圈、包括滚轮与“U”形弹簧，用于保证振动台面波形好、失真度小、横向振动小；所述第二导向装置为静压轴承，位于动圈骨架下侧的磁路组件中部；

所述护罩包括上护罩与下护罩，所述上护罩设置在动圈骨架外圈且位于磁路组件上侧，所述下护罩设置在磁路组件下侧；

所述振动台面位于动圈骨架上侧。

作进一步优化，所述磁路组件包括下极板、磁缸圈、上极板、中心磁极、下励磁线圈以及上励磁线圈，所述磁缸圈位于下极板与上极板之间，所述中心磁极位于磁缸圈内且中心磁极中轴线、下极板中轴线、上极板中轴线与磁缸圈中轴线共线；所述磁缸圈中部内侧（即靠近中心磁极的一侧）凸出且凸出部下侧设置下励磁线圈、上部设置上励磁线圈，所述下励磁线圈与上励磁线圈叠片绕组采用双圈叠绕结构；通过双磁路结构，不仅提供更稳定的环形磁场、有效降低台面的漏磁场强度，同时克服了单线线轴式绕组励磁线圈内外层绕组冷却不均匀的缺点、保证励磁线圈绕组冷却的均匀性，进一步提高冷却效果、避免振动台高温。

优选的，所述空气弹簧采用4组8个进行隔振。

作进一步优化，所述水平滑台采用“T”型静压活动***，用于承接振动台体，包括墙板组件、连接头、水平台面、“T”型静压导轨与油源以及滑台基座。

作进一步优化，所述功率放大器采用正弦脉冲宽度调制的数字式功率放大器，其将控制仪输入的低电压信号通过数字电路进行放大并还原成原信号，然后将其输出至振动台体的动圈线路，推动振动台面运动。

作进一步优化，所述第一安装盘上端面设置待测试工件且待测试工件中轴线与第一安装盘中轴线共线；所述第二安装盘的通孔直径大于所述第一安装盘的通孔直径。

作进一步优化，所述耐高温固定盘由上至下依次为第一陶瓷层、灯架隔热层、第二陶瓷层，所述第一陶瓷层、灯架隔热层、第二陶瓷层的中轴线与环形侧壁中轴线共线且第一陶瓷层、第二陶瓷层的直径小于环形侧壁内侧直径，所述灯架隔热层外壁与环形侧壁内壁柔性连接。采用第一陶瓷层与第二陶瓷层的设置，一是对第一陶瓷层上侧设置的加热灯管辐射的红外射线进行反射，从而使得热量有效聚集在耐高温固定盘（即第一陶瓷层）上侧、实现对待测试工件的迅速升温，同时有效降低耐高温固定盘（即第二陶瓷层）下侧的温度，避免非加热区受到高温影响；二是陶瓷层板能够防止变形，从而避免高温加热过程中耐高温固定盘受热变形而造成的测试结果不准确、甚至出现安全事故。采用灯架隔热层，一是与第一陶瓷层、陶瓷底面层配合，进一步将加热灯管产生的热量聚集在耐高温固定盘（即第一陶瓷层）上侧，以实现上侧加热区快速升温、避免下侧非加热区受到高温影响，二是通过灯架隔热层与环形侧壁的柔性连接，避免振动联接器的振动影响高温加热器（具体为加热灯管），从而保振动与加热互不影响、又对待测试工件进行振+热的耦合。

优选的，所述第一陶瓷层与第二陶瓷层的厚度均为4～6mm，所述灯架隔热层的厚度为8～12mm。

作进一步优化，所述加热灯管采用双孔管结构，其整体为“L”形结构且其横截面呈“∞”字形结构，所述加热灯管不少于5根；所述加热灯管位于耐高温固定盘（即第一陶瓷层）上侧的部分设置高红外短波石英辐射器、从而产生辐射短波实现加热；所述加热灯管位于耐高温固定盘下侧的部分连接连接电线，所述连接电线远离加热灯管的一端依次贯穿第一隔热层、环形侧壁、第二隔热层、第三隔热层且与外壁电源装置连接。

优选的，所述高红外短波石英辐射器的长度（即加热有效区长度）为200～300mm。

作进一步优化，为了实现耐高温固定盘（即第二陶瓷层）下侧空腔的进一步散热，避免耐高温固定盘（即第二陶瓷层）下侧空腔高温造成试验结果不准确、甚至出现安全事故；所述环形侧壁位于耐高温固定盘（即第二陶瓷层）下侧且绕环形侧壁中轴线均匀设置多根散热风管，所述散热风管与方形通孔、加强筋均异位；所述散热风管一端与耐高温固定盘（即第二陶瓷层）下侧空腔连通，另一端分别贯穿第二隔热层、第三隔热层且与外部风冷装置连通（根据进风与出风的功能将散热风管分为进风管与出风管）。

作进一步优化，所述支撑杆与所述耐高温固定盘底面（即第二陶瓷层底面）通过连接支架组件固定连接。

作进一步优化，所述环形侧壁空腔内还设置加热器传感器与灯架传感器；所述加热器传感器测试端位于耐高温固定盘（即第一陶瓷层）上侧的加热灯管之间、其下端贯穿耐高温固定盘且位于耐高温固定盘（即第二陶瓷层）下侧设置连接导线；所述灯架传感器固定设置在一根所述支撑杆上。

作进一步优化，所述水冷平台分别通过设置第一螺纹孔、第二螺纹孔与第二安装盘、振动台连接；所述第一螺纹孔为由上而下的盲孔，所述第二螺纹孔为通孔，设置盲孔一是便于冷却导管的布置、避免螺纹孔与冷却导管干涉，二是避免振动联接器上的热量直接通过螺纹孔传递到外界，有效确保振动联接器上的热量被水冷平台阻隔、从而与冷却导管进行热交换、实现降温。

优选的，所述水冷平台的厚度为18～22mm；所述底层隔热板的厚度为3～7mm。

本发明具有如下技术效果：

本申请通过振动台体、水平滑台、功率放大器、冷却单元、隔热垫以及控制器的配合，能够真实有效的模拟设备振动环境工况，通过控制器的适当信号，能够进行正弦、随机、经典冲击、谐振搜索与驻留、正弦加随机、随机加随机、正弦加随机等试验。同时，通过振动联接器、高温加热器、固定灯架以及水冷平台的配合，有效实现振动联接器与待测试工件共同振动的前提下、高温加热器与固定灯架不受振动干扰（即不跟随振动联接器一同振动）进行加热，避免高温加热过程中振动干扰加热器出现加热器损坏或其他安全事故，从而有效确保针对平面装备构件的热-振的耦合效果，本申请平壁型内热源模拟分***能够满足1200℃左右、1～2200Hz宽频振动的复合模拟工况需求。同时，本申请通过耐高温固定盘的设置（即通过第一陶瓷层、灯架隔热层、第二陶瓷层的配合），将振动联接器内腔分为加热区与非加热区，在实现加热区的快速升温、避免加热区热量外溢的基础上，同时又有效隔绝热量、避免高温对非加热区的影响，造成加热失效或其他安全事故。通过水冷平台实现振动联接器的有效降温，避免由于振动联接器温度过高而造成试验结果误差较大、或平壁型内热源模拟分***测试失效等问题。

附图说明

图1为本发明实施例中振动分***的振动台体的结构示意图。

图2为本发明实施例中振动分***的水平滑台的结构示意图。

图3为本发明实施例中平壁型内热源模拟分***的整体结构示意图。

图4为图3的A-A向剖视图。

图5为本发明实施例中平壁型内热源模拟分***的振动联接器与固定灯架的结构示意图。

图6为本发明实施例中平壁型内热源模拟分***的高温加热器与固定灯架的正视图。

图7为本发明实施例中平壁型内热源模拟分***的高温加热器与固定灯架的背视图（与正视图相对）。

图8为本发明实施例中平壁型内热源模拟分***的水冷平台的结构示意图。

其中，11、振动台体；111、支座；112、磁路组件；1121、下极板；1122、磁缸圈；1123、上极板；1124、中心磁极；1125、下励磁线圈；1126、上励磁线圈；113、运动部件；1130、动圈骨架；114、隔振部件；1151、第一导向装置；11511、滚轮；11512、“U”形弹簧；1152、第二导向装置；1161、上护罩；1162、下护罩；12、水平滑台；121、墙板组件；122、连接头；123、水平台面；124、“T”型静压导轨与油源；125、滑台基座；21、振动联接器；2101、第一隔热层；2102、第二隔热层；2103、第三隔热层；2104、加热器传感器；2105、灯架传感器；2106、连接电线；211、第一安装盘；212、环形侧壁；2121、方形通孔；2122、底层隔热板；2123、散热风管；213、第二安装盘；214、加强筋；22、高温加热器；221、耐高温固定盘；2210、连接支架组件；2211、第一陶瓷层；2212、灯架隔热层；2213、第二陶瓷层；222、灯管夹具；223、加热灯管；23、固定灯架；231、支撑杆；2310、柔性隔热护套；232、支撑桁架；24、水冷平台；241、冷却导管；242、第一螺纹孔；243、第二螺纹孔；25、待测试工件。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例：

如图1～8所示，一种平壁型超高温宽频振动模拟***，其特征在于：包括振动分***与平壁型内热源模拟分***；振动分***用于模拟设备工况下的振动环境因素，包括振动台体11、水平滑台12、功率放大器、冷却单元、隔热垫以及控制器；振动台体11包括支座111、磁路组件112、运动部件113、隔振部件114、支承导向***、护罩以及振动台面；磁路组件112设置在支座111中间的下部（如图1所示）；包括下极板1121、磁缸圈1122、上极板1123、中心磁极1124、下励磁线圈1125以及上励磁线圈1126，磁缸圈1122位于下极板1121与上极板1123之间，中心磁极1124位于磁缸圈1122内且中心磁极1124中轴线、下极板1121中轴线、上极板1123中轴线与磁缸圈1122中轴线共线（如图1所示）；磁缸圈1122中部内侧（即靠近中心磁极1124的一侧）凸出且凸出部下侧设置下励磁线圈1125、上部设置上励磁线圈1126（如图1所示），下励磁线圈1125与上励磁线圈1126叠片绕组采用双圈叠绕结构（即先将叠片绕组串联焊接、构成电路上的串联，再将每个叠片绕组的进水口与出水口分别并联起来、构成水路上的并联，本领域技术人员能够理解，本申请具体实施方式不做过多论述）；通过双磁路结构，不仅提供更稳定的环形磁场、有效降低台面的漏磁场强度，同时克服了单线线轴式绕组励磁线圈内外层绕组冷却不均匀的缺点、保证励磁线圈绕组冷却的均匀性，进一步提高冷却效果、避免振动台高温。运动部件113包括驱动线圈与动圈骨架1130，动圈骨架1130设置在磁路组件112中部的上侧（即动圈骨架1130位于磁缸圈1122内且位于中心磁极1124上侧，如图1所示），驱动线圈缠绕在动圈骨架1130上；隔震装置114采用空气弹簧，用于对振动台体11整体进行隔振（如图1所示），空气弹簧采用4组8个进行隔振（空气弹簧的具体设置位置采用本领域的常规设计，能达到振动台体11的隔振频率可以控制在垂直位置3Hz左右、水平位置2Hz左右即可）；支承导向***包括第一导向装置1151与第二导向装置1152，第一导向装置1151设置在磁路组件112（即上极板1123）上侧且位于动圈骨架1130外圈、包括滚轮11511与“U”形弹簧11512（如图1所示），用于保证振动台面波形好、失真度小、横向振动小；第二导向装置1152为静压轴承，位于动圈骨架1130下侧的磁路组件112中部（如图1所示）；护罩包括上护罩1161与下护罩1162，上护罩1161设置在动圈骨架1130外圈且位于磁路组件112（即上极板1123）上侧，下护罩1162设置在磁路组件112（即下极板1121）下侧（如图1所示）；振动台面位于动圈骨架1130上侧（振动台面设置位置本领域技术人员能够理解，因此本申请说明书附图中未做具体标示）。水平滑台12采用“T”型静压活动***，用于承接振动台体11，包括墙板组件121、连接头122、水平台面123、“T”型静压导轨与油源124以及滑台基座125（如图2所示）。功率放大器采用正弦脉冲宽度调制的数字式功率放大器，其将控制仪输入的低电压信号通过数字电路进行放大并还原成原信号，然后将其输出至振动台体11的动圈线路，推动振动台面运动，其主要组成部分为：前置控制，功放模块，保护电路，电源部分和电柜，***采用高电压、小电流输出形式，减少了传输过程中的功率损耗，实现有效合理的阻抗匹配，功率放大器采用本领域已知的常规设计即可。冷却单元可采用双循环冷却方式，即冷却单元分别与动圈、励磁线圈和短路环通水冷却，首先由内循环水在动圈、励磁线圈的管路以及短路环的冷却水管路中流过，带走振动台体11工作时产生的热量；再通过冷却单元中的热交换器进行热交换，由外循环水带走热交换器中经过热交换所产生的热量，达到冷却内循环水的目的。冷却用水为循环使用的蒸馏水。冷却单元可使用本领域常规设计，达到冷却效果即可。隔热垫设置在振动台面端面，用于隔热。控制器采用本领域常规的8通道振动控制器即可，只需满足配置正弦、随机、经典冲击、谐振搜索与驻留、正弦加随机、随机加随机等振动控制软件模块的功能。

平壁型内热源模拟分***包括振动联接器21、高温加热器22、固定灯架23以及水冷平台24；振动联接器21为一体成型结构，包括第一安装盘211、环形侧壁212、第二安装盘213以及加强筋214，第一安装盘211与第二安装盘213中部均开设一通孔且第一安装盘211底面与第二安装盘213顶面之间通过环形侧壁212固定连接，第二安装盘213的通孔直径大于第一安装盘211的通孔直径（如图4所示）；第一安装盘211、环形侧壁212与第二安装盘213中轴线共线，环形侧壁212外圈且绕其中轴线均匀设置多个加强筋214（加强筋214的数量根据具体振动模拟情况进行确定）且加强筋214分别与第一安装盘211、第二安装盘213固定连接；第一安装盘211上端面设置待测试工件25且待测试工件25中轴线与第一安装盘211的通孔中轴线共线。

高温加热器22设置在第一安装盘211、第二安装盘213与环形侧壁212形成的空腔内，包括耐高温固定盘221、灯管夹具222以及加热灯管223，耐高温固定盘221由上至下依次为第一陶瓷层2211、灯架隔热层2212、第二陶瓷层2213，第一陶瓷层2211、灯架隔热层2212、第二陶瓷层2213的中轴线与环形侧壁212中轴线共线且第一陶瓷层2211、第二陶瓷层2213的直径小于环形侧壁212内侧直径（即第一陶瓷层2211、第二陶瓷层2213外壁与环形侧壁212内壁不接触，避免热量传递），灯架隔热层2212外壁与环形侧壁212内壁柔性连接（如图4所示，具体为灯架隔热层2212外壁与第一隔热层2101内壁柔性连接）。采用第一陶瓷层2211与第二陶瓷层2213的设置，一是对第一陶瓷层2211上侧设置的加热灯管223辐射的红外射线进行反射，从而使得热量有效聚集在耐高温固定盘221（即第一陶瓷层2211）上侧、实现对待测试工件25的迅速升温，同时有效降低耐高温固定盘221（即第二陶瓷层2213）下侧的温度，避免非加热区受到高温影响；二是陶瓷层板能够防止变形，从而避免高温加热过程中耐高温固定盘221受热变形而造成的测试结果不准确、甚至出现安全事故。采用灯架隔热层2212，一是与第一陶瓷层2211、陶瓷底面层2213配合，进一步将加热灯管223产生的热量聚集在耐高温固定盘221（即第一陶瓷层2211）上侧，以实现上侧加热区快速升温、避免下侧非加热区受到高温影响，二是通过灯架隔热层2212与环形侧壁212的柔性连接，避免振动联接器21的振动影响高温加热器22（具体为加热灯管223），从而保振动与加热互不影响、又对待测试工件25进行振+热的耦合；第一陶瓷层2211与第二陶瓷层2213的厚度均为4～6mm（优选5mm），灯架隔热层2212的厚度为8～12mm（优选10mm）。耐高温固定盘221上端面两端分别固定设置一灯管夹具222，耐高温固定盘221上端面中部且位于两个灯管夹具222之间均匀设置多个加热灯管223且加热灯管223之间相互平行（加热灯管223采用石英外管），加热灯管223两端分别被两端的灯管夹具222固定，加热灯管223一端贯穿耐高温固定盘221且位于耐高温固定盘221下侧的空腔内；具体的，加热灯管223采用双孔管结构，其整体为“L”形结构且其横截面呈“∞”字形结构（即加热灯管223的“L”形拐角的一端被对应的灯管夹具222固定后贯穿耐高温固定盘221且位于耐高温固定盘221下侧的空腔内，如图4及图6所示），加热灯管223不少于5根（图6所示为6根，根据具体的加热温度及加热灯管223尺寸确定）；加热灯管223位于耐高温固定盘221（即第一陶瓷层2211）上侧的部分设置高红外短波石英辐射器、从而产生辐射短波实现加热，高红外短波石英辐射器的长度（即加热有效区长度）为200～300mm（优选250mm）；加热灯管223位于耐高温固定盘221下侧的部分连接连接电线2106（即加热灯管223的“L”形拐角的一端端部），连接电线2106远离加热灯管223的一端依次贯穿第一隔热层2101、环形侧壁212、第二隔热层2102、第三隔热层2103且与外壁电源装置连接。

环形侧壁212位于耐高温固定盘221下侧且绕其中轴线对称开设多个方形通孔2121，方形通孔2121与加强筋214异位（即方形通孔2121与加强筋214不相互干涉），固定灯架23包括支撑杆231与支撑桁架232，支撑杆231与方形通孔2121对应，支撑杆231两端分别贯穿两个相互对称的方形通孔2121且与支撑桁架232固定连接，支撑杆231位于空腔的部分与耐高温固定盘221（即第二陶瓷层2213）下端面通过连接支架组件2210固定连接（如图7所示）。

水冷平台24上端面与第二安装盘213下端面固定连接且水冷平台24内均匀设置若干冷却导管241，水冷平台24下端面与振动台固定连接；水冷平台24分别通过设置第一螺纹孔242、第二螺纹孔243与第二安装盘213、振动台连接；第一螺纹孔242为由上而下的盲孔，第二螺纹孔243为通孔，设置盲孔一是便于冷却导管241的布置、避免螺纹孔与冷却导管241干涉，二是避免振动联接器21上的热量直接通过螺纹孔传递到外界，有效确保振动联接器21上的热量被水冷平台24阻隔、从而与冷却导管241进行热交换、实现降温。水冷平台24的厚度为18～22mm、优选20mm。

环形侧壁212内壁均匀设置第一隔热层2101且环形侧壁212外壁均匀包裹第二隔热层2102，第一安装盘211上端以及加强筋214外壁均匀设置第三隔热层2103（如图4所示），支撑杆231与方形通孔2121之间包裹柔性隔热护套2310（如图3、图4所示），水冷平台24与支撑杆231之间的空腔内设置底层隔热板2122、底层隔热板2122的厚度为3～7mm（优选5mm），底层隔热板2122与第一安装盘211平行且底层隔热板2122四周与第一隔热层2101内壁固定连接。

为了实现耐高温固定盘221（即第二陶瓷层2213）下侧空腔的进一步散热，避免耐高温固定盘221（即第二陶瓷层2213）下侧空腔高温造成试验结果不准确、甚至出现安全事故；环形侧壁212位于耐高温固定盘221（即第二陶瓷层2213）下侧且绕环形侧壁212中轴线均匀设置多根散热风管2123，散热风管2123与方形通孔2121、加强筋214均异位（即散热风管2123与方形通孔2121、加强筋214均不相互干涉）；散热风管2123一端与耐高温固定盘221（即第二陶瓷层2213）下侧空腔连通，另一端分别贯穿第二隔热层2102、第三隔热层2103且与外部风冷装置连通（根据进风与出风的功能将散热风管2123分为进风管与出风管，即布置在环形侧壁212上的散热风管2123分为进风管与出风管，根据其与外部风冷装置的进风口与出风口将其分为出风管与进风管，本领域技术人员能够理解，本申请具体实施方式不做过多论述）。

环形侧壁212空腔内还设置加热器传感器2104与灯架传感器2105；加热器传感器2104测试端位于耐高温固定盘221（即第一陶瓷层2211）上侧的加热灯管223之间、其下端贯穿耐高温固定盘221且位于耐高温固定盘221（即第二陶瓷层2213）下侧设置连接导线；灯架传感器2105固定设置在一根支撑杆231上（如图4、图7所示）。

优选的，灯架隔热层2212、柔性隔热护套2310、第三隔热层2103、第一隔热层2101、第二隔热层2102、底层隔热板2122均采用纤维反射型材料；纤维反射型材料是由隔热层和反射层交替叠放铺层而成、并采用纤维布进行包覆，隔热层采用硅酸铝纤维、硅酸镁纤维、气凝胶毡、陶瓷纤维毡中的一种或几种；反射层采用钼箔、镍箔、不锈钢箔、铝箔、双面镀铝聚酰亚胺薄膜中的一种或几种。

工作原理：

使用时，将待测试工件25固定安装在第一安装盘211上端面且位于第三隔热层2103之间、如图4所示，同时确保待测试工件25底面与第一安装盘211顶面形成密封。然后启动振动台体11、使其带动水冷平台24与振动联接器21一同振动，从而带动振动联接器21上的待测试工件25振动，进行振动工况模拟.再启动高红外短波石英辐射器，高红外短波石英辐射器的波长介于0.75～1.4μm，灯丝采用钨丝、灯管压封抽真空处理，内部填充特殊保护气体；短波特有的波长特性使得加热的穿透力更强、反应时间更快，灯丝的温度可达到1800～2400℃，同时石英外管能在1000℃以上的环境中持续稳定工作、具有良好的耐化学腐蚀性；高红外短波石英辐射器向外辐射从而对待测试工件25进行加热，同时由于第一陶瓷层2211、灯架隔热层2212及第二陶瓷层2213的配合作用，有效避免热量外溢、使得耐高温固定盘221与待测试工件25之间空腔内的温度迅速升高、达到模拟温度，实现对待测试工件25的内热环境模拟。由于耐高温固定盘221是通过支撑杆231支撑固定且支撑杆231与支撑桁架232固定连接（支撑桁架232固定设置在环境模拟测试箱内）、支撑杆231与方形通孔2121柔性连接、灯架隔热层2212与环形侧壁212柔性连接，因此振动联接器21振动不会造成固定灯架23的振动、进而不会造成高温加热器22的振动，从而实现热-振的有效耦合。热-振耦合过程中，通过向冷却导管241内通入冷却水实现振动联接器21整体的冷却、避免振动联接器21过热。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (9)

1.一种平壁型超高温宽频振动模拟***，其特征在于：包括振动分***与平壁型内热源模拟分***；所述振动分***包括振动台体（11）、水平滑台（12）、功率放大器、冷却单元、隔热垫以及控制器；

所述平壁型内热源模拟分***包括振动联接器（21）、高温加热器（22）、固定灯架（23）以及水冷平台（24）；所述振动联接器（21）为一体成型结构，包括第一安装盘（211）、环形侧壁（212）、第二安装盘（213）以及加强筋（214），所述第一安装盘（211）与第二安装盘（213）中部均开设一通孔且第一安装盘（211）底面与第二安装盘（213）顶面之间通过环形侧壁（212）固定连接，第一安装盘（211）、环形侧壁（212）与第二安装盘（213）中轴线共线，所述环形侧壁（212）外圈且绕其中轴线均匀设置多个加强筋（214）且所述加强筋（214）分别与第一安装盘（211）、第二安装盘（213）固定连接；所述高温加热器（22）设置在第一安装盘（211）、第二安装盘（213）与环形侧壁（212）形成的空腔内，包括耐高温固定盘（221）、灯管夹具（222）以及加热灯管（223），所述耐高温固定盘（221）上端面两端分别固定设置一灯管夹具（222），所述耐高温固定盘（221）上端面中部且位于两个灯管夹具（222）之间均匀设置多个加热灯管（223）且加热灯管（223）之间相互平行，所述加热灯管（223）两端分别被两端的灯管夹具（222）固定，加热灯管（223）一端贯穿耐高温固定盘（221）且位于耐高温固定盘（221）下侧的空腔内；所述环形侧壁（212）位于耐高温固定盘（221）下侧且绕其中轴线对称开设多个方形通孔（2121），所述方形通孔（2121）与加强筋（214）异位，所述固定灯架（23）包括支撑杆（231）与支撑桁架（232），所述支撑杆（231）与方形通孔（2121）对应，所述支撑杆（231）两端分别贯穿两个相互对称的方形通孔（2121）且与支撑桁架（232）固定连接，所述支撑杆（231）位于空腔的部分与耐高温固定盘（221）下端面固定连接；所述水冷平台（24）上端面与所述第二安装盘（213）下端面固定连接且水冷平台（24）内均匀设置若干冷却导管（241），水冷平台（24）下端面与振动台固定连接；所述环形侧壁（212）内壁均匀设置第一隔热层（2101）且环形侧壁（212）外壁均匀包裹第二隔热层（2102），所述第一安装盘（211）上端以及加强筋（214）外壁均匀设置第三隔热层（2103），所述支撑杆（231）与方形通孔（2121）之间包裹柔性隔热护套（2310），所述水冷平台（24）与支撑杆（231）之间的空腔内设置底层隔热板（2122），所述底层隔热板（2122）与第一安装盘（211）平行且底层隔热板（2122）四周与第一隔热层（2101）内壁固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种平壁型超高温宽频振动模拟***，其特征在于：所述振动台体（11）包括支座（111）、磁路组件（112）、运动部件（113）、隔振部件（114）、支承导向***、护罩以及振动台面；

所述磁路组件（112）设置在支座（111）中间的下部；

所述运动部件（113）包括驱动线圈与动圈骨架（1130），所述动圈骨架（1130）设置在磁路组件（112）中部的上侧，所述驱动线圈缠绕在动圈骨架（1130）上；

所述隔震装置（114）采用空气弹簧；

所述支承导向***包括第一导向装置（1151）与第二导向装置（1152），所述第一导向装置（1151）设置在磁路组件（112）上侧且位于动圈骨架（1130）外圈、包括滚轮（11511）与“U”形弹簧（11512）；所述第二导向装置（1152）为静压轴承，位于动圈骨架（1130）下侧的磁路组件（112）中部；

所述护罩包括上护罩（1161）与下护罩（1162），所述上护罩（1161）设置在动圈骨架（1130）外圈且位于磁路组件（112）上侧，所述下护罩（1162）设置在磁路组件（112）下侧；

所述振动台面位于动圈骨架（1130）上侧。

3.根据权利要求2所述的一种平壁型超高温宽频振动模拟***，其特征在于：所述磁路组件（112）包括下极板（1121）、磁缸圈（1122）、上极板（1123）、中心磁极（1124）、下励磁线圈（1125）以及上励磁线圈（1126），所述磁缸圈（1122）位于下极板（1121）与上极板（1123）之间，所述中心磁极（1124）位于磁缸圈（1122）内且中心磁极（1124）中轴线、下极板（1121）中轴线、上极板（1123）中轴线与磁缸圈（1122）中轴线共线；所述磁缸圈（1122）中部内侧凸出且凸出部下侧设置下励磁线圈（1125）、上部设置上励磁线圈（1126），所述下励磁线圈（1125）与上励磁线圈（1126）叠片绕组采用双圈叠绕结构。

4.根据权利要求2或3所述的一种平壁型超高温宽频振动模拟***，其特征在于：所述水平滑台（12）采用“T”型静压活动***，包括墙板组件（121）、连接头（122）、水平台面（123）、“T”型静压导轨与油源（124）以及滑台基座（125）。

5.根据权利要求1～4任一项所述的一种平壁型超高温宽频振动模拟***，其特征在于：所述第一安装盘（211）上端面设置待测试工件（25）且待测试工件（25）中轴线与第一安装盘（211）中轴线共线；所述第二安装盘（213）的通孔直径大于所述第一安装盘（211）的通孔直径。

6.根据权利要求1～5任一项所述的一种平壁型超高温宽频振动模拟***，其特征在于：所述耐高温固定盘（221）由上至下依次为第一陶瓷层（2211）、灯架隔热层（2212）、第二陶瓷层（2213），所述第一陶瓷层（2211）、灯架隔热层（2212）、第二陶瓷层（2213）的中轴线与环形侧壁（212）中轴线共线且第一陶瓷层（2211）、第二陶瓷层（2213）的直径小于环形侧壁（212）内侧直径，所述灯架隔热层（2212）外壁与环形侧壁（212）内壁柔性连接。

7.根据权利要求1所述的一种平壁型超高温宽频振动模拟***，其特征在于：所述加热灯管（223）采用双孔管结构，其整体为“L”形结构且其横截面呈“∞”字形结构，所述加热灯管（223）不少于5根；所述加热灯管（223）位于耐高温固定盘（221）上侧的部分设置高红外短波石英辐射器；所述加热灯管（223）位于耐高温固定盘（221）下侧的部分连接连接电线（2106），所述连接电线（2106）远离加热灯管（223）的一端依次贯穿第一隔热层（2101）、环形侧壁（212）、第二隔热层（2102）、第三隔热层（2103）且与外壁电源装置连接。

8.根据权利要求1所述的一种平壁型超高温宽频振动模拟***，其特征在于：所述环形侧壁（212）位于耐高温固定盘（221）下侧且绕环形侧壁（212）中轴线均匀设置多根散热风管（2123），所述散热风管（2123）与方形通孔（2121）、加强筋（214）均异位；所述散热风管（2123）一端与耐高温固定盘（221）下侧空腔连通，另一端分别贯穿第二隔热层（2102）、第三隔热层（2103）且与外部风冷装置连通。

9.根据权利要求1所述的一种平壁型超高温宽频振动模拟***，其特征在于：所述支撑杆（231）与所述耐高温固定盘（221）底面通过连接支架组件（2210）固定连接。

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