六自由度振动测量装置的设计及试验验证

摘要

采用四个三向加速度计在空间内组成阵列的方法,设计了六自由度振动测量装置.通过刚体运动学理论,推导了六自由度振动测量装置的信号转换矩阵,得到了被测位置沿三个主轴方向的线加速度以及绕三个主轴的角加速度.构建了六自由度振动测量装置的有限元模型,对装置的六自由度振动传递特性进行了数值仿真分析,并验证了信号转换矩阵的正确性.搭建了六自由度振动测量装置的模态试验系统,测试了装置的模态及振型.研究结果表明:六自由度振动测量装置在不高于160 Hz的频率范围内,线加速度测量误差小于1％,角加速度测量误差为10％左右.