管路及支架振动试验技术

为了实现某型号管路及支架地面试验高效、准确模拟产品箭上复杂振动环境,通过夹具优化设计、采用内平衡系统、防失稳设计、使用振动设备低温防护等方法。解决了支架边界模拟、管路内力过大、波纹管易失稳、振动设备不适应低温环境、空间管路取样角度难以安装等问题,圆满完成管路及支架一系列地面振动试验,考核了产品的环境适应性,验证了可靠性指标。     

管路热力学环境试验技术综述

箭(弹)上用于增压、排焰的管路系统,承受热、压、振动等综合环境,管路将会出现强度下降、密封性能减弱、结构固有动特性变化等问题,甚至会发生管路损伤、泄漏及破坏情况.为了考核多种载荷环境综合作用下管路的强度及密封性能,需要在地面对管路进行热力学环境综合模拟试验.对热、压、振动等边界条件模拟以及试验热力学环境参数测试技术进行阐述,并对试验考核中存在的问题提出改进方向.     

管路振动试验的低温防护

长征7号、长征5号运载火箭采用煤油/液氧、液氢/液氧等清洁能源作为推进剂,在环境保护、推力水平等方面得到长足的进步,对新型燃料火箭的发展提出了低温管路振动试验的需求。为了液氧/液氢温区管路振动试验的实现,需要对振动设备进行低温防护。从隔热装置、连接装置、防护装置3个方面对常温振动设备进行改进,满足管路低温振动试验的要求。采用低温防护措施后,完成了上百根低温管路的振动试验,为型号研制做出巨大贡献。振动系统的低温防护方法的成功经验可以为其它型号试验提供参考。     

用氦气衰减整流罩内的高声强

在航天器的发射和上升飞行期间,整流罩内会由于辐射声能引起有效载荷的振动。为了减弱这种声环境,对用氦气衰减整流罩内的高声强进行了试验。试验结果表明,氦能降低整流罩内的声压级,然而对有效载荷振动的影响却是复杂的,因为它既改变了内部声压级,也改变了结构本身的阻尼。本文详细介绍了试验情况和试验结果。     

伺服机构状态对火箭发动机环境试验的影响

在火箭发动机环境试验中，发动机伺服的状态对喷管以及其他部件的环境响应存在着影响。通过说明上述影响的具体表现形式，给出某发动机地面低频振动环境试验中，不同伺服状态下（锁止、非锁止）喷管响应，并对其成因给出分析。发动机伺服机构锁止状态下，系统整体一阶谐振频率、响应大小均高于非锁止状态。由此，发动机系统环境考核试验应在伺服系统锁止状态下进行，以得到充分考核。     

重载车辆进气中冷管振动特性及设计改进

某重载车辆的进气系统由左右两侧进气中冷钢管以及中冷器组成,在车辆交付使用过程中发现左侧进气中冷管常发生失效现象,右侧则未发生过失效。为考察中冷钢管的失效原因,对两侧管路的振动情况进行试验,分别在车辆原地取力和行驶工况下收集了进气系统不同测点的振动加速度数据。通过分析试验数据发现：左侧管路在车辆原地取力、发动机1 700 r/min工况下会发生共振,右侧管路受到发动机的激振加速度相比左侧管路更大;在0~200 Hz内左右两侧管路振动的主频成分相差不大,对左侧中冷钢管进行频响计算发现共振频率主要发生在138 Hz,该频率下钢管根部的最大应力为74.2 MPa。通过对比左右两侧中冷管设计参数,对左侧进气中冷管的结构进行设计改进,并对改进后的结构再次进行仿真计算和试验。研究结果表明,该改进结构成功避开了激振的主频成分,同时也有效改善了不同工况下的管路振动情况。     

飞行器系统级噪声-振动-温度综合环境试验技术

针对某型飞行器的特点,简述了其生命周期各个阶段所经历的力学环境特点,并对系统级噪声-振动-温度综合环境试验的重要性进行了介绍.根据以往型号试验经验,对综合环境试验环境效应及一般性故障模式进行了分析.结合某武器型号的综合环境试验,介绍了试验的目的、试验系统的原理、试验中几个关键技术难题的解决方法等.     

多轴振动环境试验的技术、设备和应用

综述了多轴振动环境试验的技术特点和发展现状，研究了多轴振动环境的模拟方法，讨论了多轴振动环境试验条件的定义、系统的技术关键和解决途径，介绍了多轴振动台和多轴振动控制系统的主要原理和技术性能以及多轴振动环境试验在航天产品研制过程中的应用。由于多轴振动试验技术能够更真实地模拟外场使用环境，因此为航天产品的设计评定提供了更有效的手段     

振动工装对舵系统振动试验结果的影响分析

振动环境试验是考核舵系统力学品质的重要试验，其适应力学环境的能力在研制阶段必须充分考虑，同时还要避免过试验现象的发生。通过设计舵系统振动工装，分析工装形状与刚度之间的关系，以及振动时微振位移随刚度的变化关系指出所设计的工装振动时量级放大不明显，舵系统振动过程中所测参数满足技术指标要求。     

车载导弹多柔体发射动力学仿真研究

发射装置中某些构件的柔性效应对导弹发射系统的动力学过程会产生重要影响。针对某车载两联装导弹发射系统．将弹墚系统以及与之接触的地面土体作为一个完整系统。并考虑燃气流冲击力造成的地面振动的影响，分别进行多刚体系统和刚柔耦合系统的发射动力学仿真，分析构件的柔性变形对发射筒的振动和导弹出简姿态变化的影响。结果表明，考虑地面振动的多柔体刚柔耦合动力学模型可以更好地模拟发射动力学过程。     

边界层转捩飞行测量方法及实现

针对高超声速边界层转捩飞行试验研究的需要,通过一体化的变厚度薄壁测温和热流辨识方法,利用测量薄壁内壁温度辨识表面热流可实现飞行器表面转捩位置的测量。考虑到飞行器高速飞行过程中表面气动加热和振动环境要求,对测量结构和机体结构开展了一体化模块设计,提高了测量结构的整体承载抗热振能力;利用热振联合地面试验系统,在飞行状态地面模拟条件下,对测热部件进行了热振联合试验考核,验证了测量结构的安全性和可靠性。地面热振联合试验和飞行试验结果表明,该型转捩测量结构可承受飞行条件气动加热和振动环境,能迅速地响应和准确地反映气动加热环境热流的变化,可准确捕捉飞行条件下高超声速边界层转捩现象。获取的热流转捩测量数据,可为高超声速转捩预测计算模型提供校准数据。     

基于LabVIEW 的火炮振动测试分析系统

针对在恶劣的发射环境下,各种干扰因素对火炮的传统测试系统影响较大等问题,设计一种基于LabVIEW的振动测试分析系统。采用虚拟编程软件LabVIEW,以工程振动信号采集和处理技术为基础,辅以虚拟技术和计算机技术,对虚拟火炮振动测试分析系统的构成及软件构成进行设计,并用锤击法对火炮身管进行锤击测试验证。实验结果表明:该虚拟火炮振动测试分析系统运行结果良好,具有较高的测试精度和稳定性,能降低火炮振动测试成本。     

基于有限元法的运载火箭管路随机振动疲劳寿命分析

采用有限元法,基于ABAQUS和nCode开展了火箭增压输送管路随机振动疲劳寿命仿真研究,建立了典型输送管路的有限元分析模型,计算得到了管路结构的频响特性,在此基础上基于频域随机振动疲劳寿命分析方法,计算了输送管路在随机振动条件下的疲劳寿命。研究结果表明,该分析方法可用于指导运载火箭的增压输送系统管路疲劳耐久性的设计和分析,具有一定的工程应用价值。     

火箭发动机舱内管路安装改进分析与试验验证

为降低火箭发动机舱内氧增压管、预冷回流管及其固定结构组成的管路系统疲劳破坏的风险,对管路系统安装进行了设计改进。采用Abaqus软件对优化前后的管路系统在给定力学环境条件下的随机振动响应及疲劳寿命进行了仿真和试验验证,计算表明,改进后管路系统各组件静应力明显减小,最大静应力和最大均方根应力下的疲劳寿命明显改善,另外试验结果也验证了改进的有效性。     

氢氧发动机试验低温管路绝热影响的研究

总结了氢氧火箭发动机地面试验中低温管道绝热造成的影响，并作了简要分析。以液氢加注管道为例，探讨了改造方案，提出用真空多层绝热方式改造试车台低温管路系统的思想，并介绍了改造后的使用效果。     

空射火箭发射环境及测试方法分析

分析空射火箭发射环境及测试特点。通过与常规地面发射火箭的比较,提出了空射火箭发射使用条件及环境要求,为空射火箭测试提供参考。分析总结空射火箭测试阶段及方法,为加快测试进程,选取快速测试内容提供依据。     

柔性整流罩地面展开试验仿真分析与飞行状态分离预测

大型整流罩的地面分离试验难以在真空环境下进行,为实现对飞行状态中分离情况的准确预测,需根据地面试验数据修正建立的有限元模型。基于耦合欧拉-拉格朗日算法,对大型柔性整流罩的地面展开试验进行流体与固体耦合仿真分析,获得了整流罩在空气阻力作用下展开的运动特性及呼吸变形,结果表明仿真结果与试验数据一致,验证了该模型及方法的正确性。采用相同模型对飞行状态下的整流罩分离进行仿真预示,并分析了空气阻力、轴向过载对分离特性和呼吸运动的影响规律。研究表明：空气阻力会降低整流罩的运动速度和呼吸运动频率,增大呼吸运动幅值;随着轴向过载的增大,呼吸运动幅度增大;整流罩的呼吸运动与其1阶振型相关。     

挠性捷联惯组振动环境下适应性及导航精度分析

针对挠性捷联惯组对振动环境敏感,在振动条件下动态精度差的特点,分析了其振动适应性,研究了在不同振动条件下的导航精度。指出了挠性捷联惯组振动适应性差的主要原因是挠性陀螺仪在振动条件下产生了附加漂移。精度振动导航试验结果表明,将挠性捷联惯组的振动衰减至1g左右,可以使挠性捷联惯组具有良好的"天-地"一致性。提出了提高挠性捷联惯组振动适应性的方法。     

弹上设备的振动设计与试验

本文介绍并分析了某型多用途海防导弹弹上灵敏设备的振动设计及地面振动试验结果。文中提出的二质量减振系统模型概念,很适用于弹上特设安装振动响应的研究;结合对单自由度有阻尼减振系统的振动传递曲线的理论分析,归纳出几种适用于飞航导弹设备振动设计的方法,其中重点介绍了高阻尼减振的作用原理及在该型号导弹上的实际应用效果。