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再入飞行振动环境试验等效性探讨

2021-04-08

装备环境工程 2021年3期
关键词:支架实验室振动

(中国工程物理研究院总体工程研究所,四川 绵阳 621999)

再入体再入飞行过程中将经历气动热、过载、噪声、振动等多种环境载荷综合作用。其中,由空气脉动压力诱发的振动环境作为最严酷的再入环境之一,可导致再入体结构件断裂、电子学产品功能失效,从而使再入体无法在规定的时刻实现其完整功能[1-5]。相关统计结果也表明,振动环境导致产品的故障占所有失效问题的 70%[6]。因此,再入体开展飞行试验前,必须首先在地面开展模拟再入飞行振动环境的实验室试验,以保证产品能够适应再入过程中的振动环境。

一般实验室试验过程中,再入体产品通过试验夹具约束边界,并与振动台连接,通过振动台施加振动载荷,载荷再由夹具传递至再入体产品上,激发产品振动响应。实际飞行过程中,再入体为自由状态,振动载荷由脉动压力激励再入体表面产生,进而传递至产品内部。两种情况下,再入体的约束状态、载荷的作用方式等均不相同,导致再入体在实验室试验中的振动响应与真实飞行过程中的振动响应存在较大差异[7-13]。如何在实验室中有效模拟再入体飞行过程中的真实响应,不对产品造成严重“过试验”,避免给产品引入不应有的失效模式,是环境工程技术人员追求的终极目标。

文中主要以再入体飞行试验实测数据为基础,分析了其再入飞行过程中的振动环境特性。同时与传统试验方法下实验室振动环境试验结果进行对比,分析了现有实验室振动试验方式在载荷空间分布、传递规律、频谱特征等效模拟方面存在的不足。……

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