[發(fā)明專利]擺沖試驗機譜形庫構(gòu)建方法以及調(diào)試方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710086945.3
• 申請日: 2017-02-17
• 公開（公告）號: CN106885674B
• 公開（公告）日: 2019-01-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李鵬;辛敏成;黨煒;張海濤;鄒田驥;劉凱
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學院空間應(yīng)用工程與技術(shù)中心
• 主分類號: G01M7/08
• 分類號: G01M7/08;G06F17/50
• 代理公司: 北京市盛峰律師事務(wù)所 11337
• 代理人: 席小東

本發(fā)明提供一種擺沖試驗機譜形庫構(gòu)建方法，包括以下步驟：確定擺沖試驗機的沖擊譜形影響因素；對于所述主要影響因素，采用多因子完全析因試驗安排各因素的組合，對于所述次要影響因素，采用控制變量法進行沖擊試驗；進行曲線擬合，得到最優(yōu)擬合曲線，進而擬合出對應(yīng)的標準譜形；歸納匯總標準譜形，得到標準譜形調(diào)試數(shù)據(jù)庫。優(yōu)點：基于曲線擬合算法建立了便于檢索、容易分析的標準譜形調(diào)試數(shù)據(jù)庫，經(jīng)過多個工程型號試驗驗證了其有效性和便捷性。此外，分析了各影響因素變化對沖擊響應(yīng)譜形的影響，得到擺錘式?jīng)_擊響應(yīng)譜試驗機調(diào)試規(guī)律，有助于指導航天產(chǎn)品沖擊響應(yīng)譜試驗控制譜形的快速確立，同時縮短了調(diào)試時間，降低了試驗風險。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于譜形庫構(gòu)建技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種擺沖試驗機譜形庫構(gòu)建方法以及調(diào)試方法。

背景技術(shù)

航天產(chǎn)品在運輸、發(fā)射、在軌和回收等各種環(huán)節(jié)工作時，會經(jīng)受到各類復雜沖擊環(huán)境的考驗。為在研制階段檢驗出存在的設(shè)計問題和加工缺陷，幾乎所有的航天產(chǎn)品均需在地面進行沖擊環(huán)境模擬試驗加以考核。目前典型的沖擊環(huán)境模擬方法主要有3類：振動臺類模擬、機械撞擊類模擬和火工品爆炸類沖擊模擬。相比起時域波形，頻域上的沖擊響應(yīng)譜更能描述損傷的效果，因此，沖擊響應(yīng)譜作為試驗規(guī)范己被廣泛地用于產(chǎn)品的耐沖擊設(shè)計與沖擊環(huán)境模擬試驗。

沖擊響應(yīng)譜試驗實施過程中普遍采用傳統(tǒng)的擺錘式?jīng)_擊響應(yīng)譜試驗機，即：擺沖試驗機。擺沖試驗機具有大負載、高量級、低成本以及重復性好的優(yōu)點，主要體現(xiàn)在：1)諧振臺面較厚，且為水平方向沖擊，臺面各點響應(yīng)量值差別小，均勻度好；2)通過調(diào)節(jié)波形發(fā)生器和緩沖墊調(diào)整響應(yīng)譜拐點頻率和斜率，有較寬的適應(yīng)范圍；3)沖擊錘頭的重量和提升角度可以加大，擺錘的長度可以加長，能適應(yīng)較大激勵能量的要求。目前國內(nèi)擺沖試驗機可達到最大負載質(zhì)量250kg，最大沖擊譜峰值5000g的能力。

盡管擺沖試驗機技術(shù)比較成熟，但其譜形影響因素錯綜復雜，穩(wěn)定性和可控性較差，再加上新研制的產(chǎn)品沒有現(xiàn)成的控制譜形可借鑒，因此，為達到試驗要求的控制譜形，須完全依靠試驗人員的經(jīng)驗對試驗條件進行反復試湊預調(diào)，不僅費時費力，而且會給產(chǎn)品試驗工作的順利實施帶來了諸多的不可預計的安全隱患，嚴重時將會造成產(chǎn)品過試驗或欠試驗的不良后果。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明提供一種擺沖試驗機譜形庫構(gòu)建方法以及調(diào)試方法，可有效解決上述問題。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明提供一種擺沖試驗機譜形庫構(gòu)建方法，包括以下步驟：

步驟1，確定擺沖試驗機的沖擊譜形影響因素；其中，所述沖擊譜形影響因素包括主要影響因素和次要影響因素；所述主要影響因素包括：擺錘提升角度、波形發(fā)生器的剛度和緩沖墊類型；所述次要影響因素包括：夾具重量和裝夾螺釘數(shù)量；

步驟2，對于所述主要影響因素，采用多因子完全析因試驗安排各因素的組合，即：

確定擺錘提升角度n1個水平；波形發(fā)生器的剛度由橡膠的硬度和厚度決定，選n2種橡膠硬度，選n3種橡膠厚度，一共n2*n3個波形發(fā)生器剛度水平；緩沖墊選n4種類型；其中，n1、n2、n3和n4均為自然數(shù)；

進行沖擊試驗，包括：(1)固定一種波形發(fā)生器剛度，設(shè)定一個擺錘提升角度，依次使所有的緩沖墊類型與之搭配進行試驗；(2)繼續(xù)保持波形發(fā)生器剛度，改變擺錘提升角度，再與所有緩沖墊類型搭配進行試驗；(3)改變波形發(fā)生器剛度，與所有擺錘提升角度、緩沖墊類型搭配進行試驗，以此類推，直到完成所有主要影響因素組合的試驗；

步驟3，對于所述次要影響因素，采用控制變量法進行沖擊試驗，即：選取形狀、材質(zhì)、螺孔布局均相同但質(zhì)量不同的兩個夾具進行相同條件沖擊試驗；接著，對安裝有不同固定螺釘數(shù)量的同一塊夾具進行相同條件沖擊試驗；