[發(fā)明專利]二級(jí)帶罩自由邊界和整流罩在振動(dòng)塔內(nèi)固支邊界實(shí)施方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410490279.6
• 申請(qǐng)日: 2014-09-23
• 公開（公告）號(hào): CN104266856A
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張永亮;李寶海;李明選;楊晉京;谷志剛;付肇慶
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京強(qiáng)度環(huán)境研究所;中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院
• 主分類號(hào): G01M99/00
• 分類號(hào): G01M99/00
• 代理公司: 核工業(yè)專利中心 11007
• 代理人: 程旭輝

背景技術(shù)

結(jié)構(gòu)動(dòng)特性試驗(yàn)是是產(chǎn)品研制過程中一項(xiàng)常規(guī)且重要的環(huán)節(jié)，試驗(yàn)的一般目的是考核產(chǎn)品真實(shí)狀態(tài)下結(jié)構(gòu)的動(dòng)特性參數(shù)；對(duì)于運(yùn)載航天器、導(dǎo)彈武器來說，可以為其提供姿態(tài)控制穩(wěn)定系統(tǒng)重要的設(shè)計(jì)參數(shù)，同時(shí)也可提供重要參數(shù)用于理論預(yù)示模型修正；也可用于結(jié)構(gòu)健康檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)缺陷等。而產(chǎn)品邊界條件是決定結(jié)構(gòu)動(dòng)特性參數(shù)的一個(gè)決定性因素。因此如何安全高效低成本的實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)產(chǎn)品特定的邊界條件在結(jié)構(gòu)動(dòng)特性試驗(yàn)實(shí)施前期策劃和試驗(yàn)實(shí)施過程中都是一個(gè)重要的環(huán)節(jié)。

對(duì)于常規(guī)結(jié)構(gòu)自由邊界條件的相關(guān)技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)?shù)某墒?，積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。隨著國(guó)內(nèi)相關(guān)試驗(yàn)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)有技術(shù)已經(jīng)達(dá)到了國(guó)外相關(guān)試驗(yàn)技術(shù)先進(jìn)水平。特別是對(duì)于運(yùn)載器、導(dǎo)彈武器類大型梁模型結(jié)構(gòu)件，使用經(jīng)典的豎直懸吊方式模擬產(chǎn)品的自由飛行狀態(tài)，技術(shù)經(jīng)驗(yàn)相當(dāng)豐富。同時(shí)水平懸吊方式模擬產(chǎn)品的自由飛行狀態(tài)，同樣也積累了相當(dāng)?shù)募夹g(shù)經(jīng)驗(yàn)。

其中彈性模擬結(jié)構(gòu)要保證系統(tǒng)的剛體彈性頻率與產(chǎn)品的第一階彈性頻率滿足結(jié)構(gòu)動(dòng)特性試驗(yàn)規(guī)范規(guī)定的強(qiáng)度和剛度要求，不同的行業(yè)對(duì)此有不同的要求。以《導(dǎo)彈與運(yùn)載火箭模態(tài)試驗(yàn)規(guī)范》中規(guī)定的強(qiáng)度和剛度要求為例。要求產(chǎn)品的第一階彈性頻率與系統(tǒng)的剛體彈性頻率比值要大于6。

以上是產(chǎn)品自由懸吊系統(tǒng)基本的技術(shù)指標(biāo)要求。由于產(chǎn)品特性的不同，自由懸吊系統(tǒng)，會(huì)根據(jù)結(jié)構(gòu)特性進(jìn)行針對(duì)性的設(shè)計(jì)，滿足任務(wù)需求。

如果應(yīng)用常規(guī)的產(chǎn)品自由懸吊系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案對(duì)某型號(hào)二級(jí)帶罩狀態(tài)在振動(dòng)塔內(nèi)進(jìn)行豎直懸吊方案設(shè)計(jì)及某型號(hào)整流罩在振動(dòng)塔內(nèi)固支方案設(shè)計(jì)，存在如下問題：

(1)某型號(hào)二級(jí)帶罩狀態(tài)，當(dāng)整流罩吊裝進(jìn)塔與二級(jí)箭體對(duì)接之后，整流罩吊具的吊籃部分已經(jīng)不能吊出振動(dòng)塔，也不能下放到振動(dòng)塔地下二層地面；而試驗(yàn)狀態(tài)要求試驗(yàn)件不包含吊籃狀態(tài)。

(2)某型號(hào)整流罩固支狀態(tài)，要求的試驗(yàn)件狀態(tài)存在多個(gè)低于固支平面的爆炸螺栓裝置和鉸鏈裝置，如何方便實(shí)現(xiàn)其現(xiàn)場(chǎng)安裝及固支邊界實(shí)施，固支工裝設(shè)計(jì)難度較大。

(3)某型號(hào)整流罩固支狀態(tài)，當(dāng)整流罩吊裝進(jìn)塔置于振動(dòng)塔地下二層固支工裝上時(shí)，整流罩吊具的吊籃部分已經(jīng)不能吊出振動(dòng)塔，同時(shí)吊籃部分此時(shí)是主承力結(jié)構(gòu)。如何實(shí)現(xiàn)將整流罩吊籃拆除，實(shí)施固支邊界狀態(tài)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足，解決二級(jí)帶罩自由邊界和整流罩在振動(dòng)塔內(nèi)固支邊界實(shí)施過程中面臨的技術(shù)問題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為，一種二級(jí)帶罩自由邊界和整流罩在振動(dòng)塔內(nèi)固支邊界實(shí)施方法，具體內(nèi)容為：

二級(jí)帶罩自由邊界實(shí)施的步驟包括：

步驟1，設(shè)置自由懸吊工裝；從振動(dòng)塔地面第五層處對(duì)稱下放若干根自由懸吊工裝鋼絲繩，自由懸吊工裝鋼絲繩末端固定有水平的支撐框，自由懸吊工裝鋼絲繩和支撐框組成自由懸吊工裝；

步驟2：將箭體吊裝進(jìn)入振動(dòng)塔塔體內(nèi)，并讓箭體末端的對(duì)界面與自由懸吊工裝對(duì)接；在箭體外表面與整流罩對(duì)接處周向纏繞包帶，然后通過橫向保護(hù)裝置將包帶和振動(dòng)塔塔體連接；

步驟3：利用整流罩吊籃將整流罩吊裝進(jìn)入振動(dòng)塔塔體內(nèi)；

步驟4：將整流罩與箭體對(duì)接組成二級(jí)帶罩箭體；

步驟5：確定整流罩吊籃在振動(dòng)塔塔體內(nèi)的懸吊高度低于整流罩吊籃安裝高度0.3m和方位順時(shí)針旋轉(zhuǎn)約10度；

步驟6：在振動(dòng)塔地面四層處設(shè)置承力梁，利用承力梁安裝用于懸掛整流罩吊籃的承重拉繩，同時(shí)準(zhǔn)備好固定整流罩吊籃的水平固定拉繩，水平固定拉繩的一端固定在振動(dòng)塔地面二層F2和振動(dòng)塔地面三層之間的振動(dòng)塔塔體上；

步驟7：整流罩吊籃與二級(jí)帶罩箭體的整流罩分離，整流罩吊籃分成兩個(gè)吊籃半籃；

步驟8：利用承重拉繩將吊籃半籃懸吊在步驟5確定的高度；

步驟9：利用水平固定拉繩將吊籃半籃與振動(dòng)塔操作平臺(tái)連接，將吊籃半籃固定在步驟4確定的方位；

步驟10：調(diào)整吊籃半籃與二級(jí)帶罩箭體、自由懸吊工裝鋼絲繩、振動(dòng)塔操作平臺(tái)之間的活動(dòng)空間，使其最小距離均大于100mm；

整流罩在振動(dòng)塔內(nèi)固支邊界實(shí)施方法的步驟包括：

步驟1：固支工裝；

步驟1.1：根據(jù)整流罩對(duì)接面處突起物的分布位置及尺寸、對(duì)接面形式和對(duì)接孔分布尺寸，確定配打孔周徑和用于避免對(duì)接面結(jié)構(gòu)干涉的通孔位置；

步驟1.2：根據(jù)整流罩試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)組裝和對(duì)接操作所需空間尺寸，確定用于避免對(duì)接面結(jié)構(gòu)干涉的通孔的尺寸；

步驟1.3：根據(jù)振動(dòng)塔內(nèi)地下2層的地面上地軌的分布形式和地軌間距1m確定工裝內(nèi)徑和工裝外徑；