某机载雷达机箱焊缝结构疲劳仿真及试验研究
2021-05-18刘家华邢嘉路张梁娟李齐兵
机械设计与制造工程 2021年4期
刘家华,邢嘉路,张梁娟,李齐兵
(南京电子技术研究所,江苏 南京 210039)
机载雷达机箱作为机载雷达的重要部件,集成了雷达射频、信号处理、供电等多种重要功能,其结构可靠性对于雷达整机性能具有关键影响。机载环境由于载机发动机结构形式及运行条件不可避免地产生了严苛的振动冲击环境条件,对于舱内雷达机箱而言,随机振动已经成为影响设备结构可靠性的关键环境因素[1-2]。随着数字化设计仿真技术的发展,雷达设备结构可靠性已逐渐由经验设计发展为数字化仿真设计,国内外相关学者已对该问题进行了大量研究。
目前针对机载雷达设备动力学可靠性的研究主要集中在对设备结构应力仿真结果最大点的校核,试验主要以耐久振动验证为主,缺少对机箱关键位置的动力学响应测试及与仿真结果的对比分析。机载雷达机箱结构一般采用焊接成型,焊缝位置的应力值虽然可能并非是全局最大,但由于其焊接缺陷不可避免、焊缝易发生疲劳断裂等特点,焊缝处往往会成为整个设备结构的薄弱环节[3]。对于液冷机箱,液冷流道位置焊缝失效可能引起冷却液泄漏,最终导致电子设备失效,从而影响雷达工作甚至飞机飞行安全,因此有必要对机载雷达设备焊缝结构疲劳问题进行研究。本文针对某型机载雷达机箱,提出了机箱焊缝结构的动力学响应分析方法,通过数值计算研究了机箱焊缝位置在随机振动载荷下的响应,再通过试验对焊缝多个关键点应力值响应进行测试,并与数值计算结果进行比较,验证了机箱焊缝位置仿真结果的可靠性。……
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