王 增，兰 天，刘雅洁，张晓莎，赵守军

（北京精密机电控制设备研究所，北京，100076）

0 引 言

伺服机构与发动机连接，摇摆发动机实现推力矢量控制，是火箭上力学环境条件最恶劣的控制设备。伺服机构有较多金属导管，工作环境激振频率丰富，对导管考验苛刻，导管破裂已成为不可轻视的结构故障。伺服机构在工作过程中，由于存在工况变化、流体流速压力对管道的作用、液压脉动作用等因素，当激振力频率接近导管固有频率时，将发生共振[1～3]，从而导致导管破裂。另一方面，尽管伺服机构导管的结构设计、生产并不存在太大的技术难度，但生产过程中，由于焊接残余应力去除不足、生产和装配工艺不规范等因素的影响，进而产生各种各样的故障。其中振动导致的疲劳失效是常见的故障模式。

针对导管振动疲劳失效故障，很多学者做了研究并给出具有借鉴意义的结论。欧阳芙等[4]对运载火箭增压系统中外径小于15 mm 的小导管进行疲劳分析，给出随机振动条件下小导管的疲劳寿命；舒送等[5]对飞机液压管路中肘形导管根部裂纹故障进行研究，得出管路固有频率与发动机工作频率重合导致共振，并给出改进措施；徐云飞等[6,7]从流固耦合的角度对液体火箭发动机充液导管进行动力学特性研究，得出液体对导管1 阶谐振频率的影响，采用有限元仿真分析的方法，对电子设备在随机振动下的疲劳寿命进行研究，提供了采用有限元计算疲劳寿命的方法；……