[發明專利]基于振動試驗設備能力的航天器產品控制包絡確定方法

有效

• 申請號: 201610124270.2
• 申請日: 2016-03-04
• 公開（公告）號: CN105784303B
• 公開（公告）日: 2018-09-18
• 發明（設計）人: 邱漢平;樊世超;岳志勇;高海洋;杜曉舟;王智勇;張君;董宇輝
• 申請（專利權）人: 北京衛星環境工程研究所
• 主分類號: G01M7/02
• 分類號: G01M7/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于振動試驗設備能力的航天器產品控制包絡確定方法，包括如下七個步驟：

步驟一：電流傳感器的安裝步驟，在振動臺臺體與功放之間的正極或負極電纜中安裝一個電流傳感器；

步驟二：振動試驗系統運動部分質量的確定步驟，確定振動試驗系統垂直方向運動部分的質量和水平方向運動部分的質量，其中振動試驗系統的運動部分包括動圈、擴展臺、水平滑臺及軸承運動部件和連接螺釘；

步驟三：振動試驗設備垂直向驗收及電流信息的獲取步驟，按制造商提供的垂直向正弦驗收包絡幅頻曲線對振動試驗設備進行驗收，測量電流傳感器反饋的電流幅頻曲線；按制造商提供的垂直向隨機驗收包絡幅頻曲線對振動試驗設備進行驗收，測量電流傳感器反饋的電流均方根值；

步驟四：基于推力計算方法F＝MA，垂直向控制包絡的確定步驟，根據推力等效的原則確定正弦和隨機兩項包絡：正弦包絡為幅頻曲線，隨機包絡為一均方根值，公式中M為垂直向運動部分的總質量；A為振動加速度值；

步驟五：基于推力計算方法F＝BIL，垂直向控制包絡的確定步驟，該步驟需根據推力等效的原則確定正弦和隨機兩項包絡，公式中B為振動臺體內勵磁線圈產生的磁場強度；I為振動臺動圈中的電流值；L為振動臺動圈的線圈長度；

步驟六：垂直向最終控制包絡區域的確定步驟：

基于推力計算方法為F＝MA的垂直向正弦控制包絡和基于推力計算方法為F＝BIL的垂直向正弦控制包絡，兩者的下限即為航天器產品垂直向正弦振動試驗的最終安全控制包絡；兩個正弦控制包絡的上限即為航天器產品垂直向正弦振動試驗的最終可用控制包絡；

基于推力計算方法為F＝MA的垂直向隨機試驗控制包絡值和基于推力計算方法為F＝BIL的垂直向隨機試驗控制包絡值兩者中的最小值即為航天器產品垂直向隨機振動試驗的最終安全控制包絡；兩個隨機控制包絡值的最大值即為航天器產品垂直向隨機振動試驗的最終可用控制包絡；

步驟七：水平向最終控制包絡區域的確定步驟：

水平向航天器產品控制包絡的確定參照步驟三至步驟六的順序進行：需首先完成振動試驗設備水平向驗收及電流信息的獲取步驟，獲取設備在正弦和隨機兩項驗收試驗時的電流測試值；隨后完成基于推力計算方法F＝MA，水平向控制包絡的確定步驟，根據推力等效的原則確定正弦和隨機兩項包絡；其次完成基于推力計算方法F＝BIL，水平向控制包絡的確定步驟，根據推力等效的原則確定正弦和隨機兩項包絡；最后完成水平向最終控制包絡區域的確定步驟；

基于推力計算方法為F＝MA的水平向正弦控制包絡和基于推力計算方法為F＝BIL的水平向正弦控制包絡，兩者的下限即為航天器產品水平向正弦振動試驗的最終安全控制包絡；兩個正弦控制包絡的上限即為航天器產品水平向正弦振動試驗的最終可用控制包絡；

基于推力計算方法為F＝MA的水平向隨機試驗控制包絡值和基于推力計算方法為F＝BIL的水平向隨機試驗控制包絡值兩者中的最小值即為航天器產品水平向隨機振動試驗的最終安全控制包絡；兩個隨機控制包絡值的最大值即為航天器產品水平向隨機振動試驗的最終可用控制包絡。

2.如權利要求1所述的基于振動試驗設備能力的航天器產品控制包絡確定方法，其特征在于，正弦包絡確定為：產品先進行一次低量級的正弦特征級試驗，記錄低量級試驗時電流傳感器反饋的幅頻曲線；隨后計算振動試驗設備垂直向驗收時電流幅頻曲線和低量級試驗電流幅頻曲線兩者的比值；該比值乘以低量級試驗的加速度值即得垂直向試驗控制包絡；

隨機包絡確定為：產品先進行一次低量級的隨機預振試驗，記錄低量級試驗時電流均方根值；隨后計算振動試驗系統垂直向驗收時電流均方根值與此次低量級隨機預振試驗電流均方根值兩者的比值；該比值乘以低量級試驗的控制均方根值即得垂直向隨機試驗控制包絡。

3.如權利要求1所述的基于振動試驗設備能力的航天器產品控制包絡確定方法，其特征在于，所述電流傳感器安裝位置靠近功放系統或振動臺動圈附近。

4.如權利要求1所述的基于振動試驗設備能力的航天器產品控制包絡確定方法，其特征在于，所述電流傳感器的測量上限為功放所能提供最大電流的1.5倍。

5.如權利要求1所述的基于振動試驗設備能力的航天器產品控制包絡確定方法，其特征在于，對于航天器正樣產品，其力學試驗控制包絡建議采用上述步驟確定的最終安全控制包絡；對于航天器初樣產品，其力學試驗控制包絡建議采用上述步驟確定的最終可用控制包絡。