[發明專利]振動試驗裝置以及對產品進行振動試驗的方法

有效

• 申請號: 201711232022.0
• 申請日: 2017-11-30
• 公開（公告）號: CN107941442B
• 公開（公告）日: 2023-08-29
• 發明（設計）人: 張群;畢京丹;方興;韓文龍;于書良;逯志國
• 申請（專利權）人: 北京強度環境研究所;中國運載火箭技術研究院
• 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

本申請公開了一種振動試驗裝置以及對產品進行振動試驗的方法。其中，振動試驗裝置包括：轉接工裝和多個振動臺，其中轉接工裝用于加載產品，多個振動臺用于支撐轉接工裝并且向轉接工裝提供振動。其中，振動試驗裝置還包括多個液壓球鉸，多個液壓球鉸分別連接于多個振動臺的臺面上，并且支撐轉接工裝。

技術領域

本申請涉及航天領域，具體而言，涉及一種振動試驗裝置以及對產品進行振動試驗的方法。

背景技術

航天產品在壽命周期中會經受嚴酷的振動力學環境，特別是在發射和飛行過程中主要經受由發動機和氣動湍流引起的振動力學環境，需對其進行振動環境適應性考核。就目前而言地面試驗依舊是航天產品在研制階段的有效手段和必要環節，隨著新型運載火箭技術的不斷發展，產品的直徑、重量和試驗量級越來越大，對振動試驗技術提出了挑戰。

目前采用多臺并激振動試驗(多臺并激是指用多個振動臺同時激勵一個試件，并控制振動臺與試件連接處的響應即功率譜密度矩陣或正弦幅頻曲線)或多臺并激聲振聯合試驗是解決大尺寸、大量級產品振動環境考核的方法之一，而試驗中如何實現振動環境更真實、有效的模擬，增加了振動試驗邊界設計的難度和要求。試驗過程中需要解決以下問題：

首先，艙段產品的實際振動過程中除主向振動外，還存在轉動、角振動等耦合運動，為實現振動環境的真實模擬，同時防止對產品彎曲和振動臺動圈的影響，必須進行運動解耦。

其次，火箭產品飛行過程為自由邊界狀態，為保證邊界模擬的真實性，必須使邊界模擬接近自由狀態，使整個系統的支撐頻率在5～20Hz之間且低于產品一階頻率的一半。

再次，由于產品的重量較大，可能會超出振動臺的靜承載能力，必須對產品進行有效的輔助承載支撐。

再次，振動試驗過程中可能出現產品大傾角晃動、周向大角度轉動等危險情況，還必須對除主振動方向外的運動進行適當的限位，防止產品傾倒、大角度轉動。

最后，試驗裝置必須保證振動的有效傳遞，保證振動控制的穩定性，同時采用行波管噪聲聲振聯合試驗時，應對聲傳遞不產生影響。

針對上面提出的技術問題，目前尚未提出有效的解決方案。

發明內容

本發明實施例提供了一種振動試驗裝置以及對產品進行振動試驗的方法，以至少解決上面提出的一個或多個問題。

根據本發明實施例的一個方面，提供了一種振動試驗裝置，包括：轉接工裝和多個振動臺。其中轉接工裝用于加載產品，多個振動臺用于支撐轉接工裝并且向轉接工裝提供振動。振動試驗裝置還包括多個液壓球鉸，多個液壓球鉸分別連接于多個振動臺的臺面上，并且支撐轉接工裝。

根據本發明實施例的另一個方面，還提供了一種對產品進行振動試驗的方法，包括：設置多個振動臺；在多個振動臺上安裝液壓球鉸；在液壓球鉸上設置轉接工裝；在轉接工裝上加載產品；以及驅動多個振動臺振動，并對產品進行振動試驗。

從而，通過本發明的裝置和方法，能夠實現運動解耦以及振動環境的真實模擬；其邊界模擬接近自由狀態；能夠對產品進行有效的輔助承載支撐；能夠對除主振動方向外的運動進行適當的限位，防止產品傾倒、大角度轉動；并且采用行波管噪聲聲振聯合試驗時，對聲傳遞不產生影響，實現振動的有效傳遞和多個振動臺的同步穩定控制。從而解決了現有技術中存在的技術問題。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本申請的進一步理解，構成本申請的一部分，本申請的示意性實施例及其說明用于解釋本申請，并不構成對本申請的不當限定。在附圖中：

圖1a至圖1d分別示出了根據本發明專利申請的具體實施方式的振動試驗裝置的示意圖、俯視圖、側視圖以及局部放大圖；

圖2a和圖2b分別示出了根據本發明專利申請的具體實施方式的轉接工裝的主視圖和俯視圖；