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解决方案

基于VENZO 800控制器的炮振试验

发布日期: 2015-07-07

1 概述

最近,有较多的可靠性工程师咨询了关于炮振试验的相关技术问题,鉴于大家的咨询情况,杭州腾振科技有限公司技术人员整理并编写了本文档,用于指导用户根据《GJB150.20A-2009军用装备实验室环境试验方法 炮击振动试验》进行炮振模拟试验,希望我们的工作能给相关工程师带来实质性的帮助。

1.1 目的

炮振试验的目的是验证在经受连续小口径炮发射的工作环境中,装备遇到重复冲击/瞬态振动时,保持结构和功能完整性的能力。

1.2 应用

本试验适用于受炮击振动影响的装备。

1.3 限制

本试验不适用于由于阻抗不匹配,很难精确地再现装备炮击环境的实际响应。此外:

a)本试验不包括大型装备所经历的重复冲击和瞬态振动效应,例如:机身结构系统,其上的各种装备部件可能受到不同的外部激励。对于这种重复冲击和瞬态振动,应根据经验数据设计专门的试验。

b)本试验不包括在高低温下做炮击振动试验的特殊规定。除另有规定外,一般在大气环境温度下进行试验。

c)本试验不模拟炮击产生的爆炸压力或噪声。

 

 

2 炮振试验

2.1 试验程序

若实测的装备炮击环境响应时间历程没有明显的脉冲特征(一般情况下观察外场实测装备响应时间历程不能确定炮击速率),或装备离炮口有一定距离,同时只呈现出高量值的结构随机振动,则应使用正弦加随机或窄带随机加随机振动。

若实际预期试用的是一门固定发射速率的炮,则选择正弦加随机试验方法。若实际预期使用的是一门具有可变发射速率的炮或几门具有固定发射速率(或发射速率可变)的炮,则选择窄带随机加随机试验方法。

2.2 炮击振动谱

本试验为随机加随机的炮振试验,参考GJB150.20A-2009军用装备实验室环境试验方法 炮击振动试验》,其炮振谱如图2.1所示。

2.1炮击振动谱

炮振谱的计算公式:

宽带Wf计算:Wf=6.68*10-7*D3-7.29*10-5*D2+1.85*10-5*D+0.213(15.2cm≤D63.5cm1

窄带随机Pi计算:10log(Pi)=10log(Wf)+Ki+17dB 2

在功率谱密度峰值下降3dB处的带宽ff=(∏*Fi1/2)/4 3

式中:D—装备支撑点到炮口之间的距离矢量,如图2.2所示。对于多门炮的配置,如图2.3所示,距离矢量的原点是指多门炮口的形心。

Fi炮击频率(F2=2F1,F3=3F1,F4=4F1),Hz。

Pi频率Fi对应的试验量值,g2/Hz(式中i=1-4)。

Ki在每个窄带随机峰值Pi上距离矢量的影响(见图2.4)。

 

2.4 炮击峰值振动量值随距离矢量增加引起的衰减量

窄带信号中心频率及带宽的计算:

本试验定义F1=66.7Hz,则F2=133.4Hz,F3=200.1Hz,F4=266.8Hz

代入(3)式,得到F1=6.414Hz,△F2=9.071Hz,△F3=11.11Hz,△F4=12.829Hz

窄带峰值量级的计算

根据 Wf=0.22810log(Pi)=10log(Wf)+Ki+17dB,得到

10log(Pi)=Ki+10.58dB 4

K1=-15K2=-14K3=-5K4=-2代入(4),得到:

10log(P1)=-4.42dB 10log(P2)=-3.42dB

10log(P3)=5.58dB 10log(P4)=8.58dB

P1=10-0.442P1=10-0.342P1=100.558P1=100.858

计算得到:P1=0.36136,P2=0.45492,P3=3.61356,P4=7.21

2.3 试验持续时间

在三个轴向的每个方向上,按谱图1振动20min

2.4 试验轴向

对试验样品三个互相垂直轴的每一个轴向进行炮振试验。

 

3 VENZO振动控制器的操作

3.1 进入试验

打开软件,在起始页点击随机加随机,进入随机加随机试验:

3.1 VENZO振动控制器启动界面

3.2 试验设置

(1) 振动台参数设置

点击设置-系统配置-振动台参数,设置振动台参数,如图3.2所示。

3.2 VENZO振动控制器参数设置

(2) 通道编辑

点击设置-通道编辑-输入通道,设置通道参数,如图3.3所示。

3.3 VENZO振动控制器通道设置

(3) 试验编辑

点击设置-试验编辑-宽带随机,设置宽带随机参数,如图3.4所示。

3.4 VENZO振动控制器随机试验目标谱编辑

点击设置-试验编辑-窄带随机,设置窄带随机信号参数,如图3.5所示。

3.5 VENZO振动控制器正弦试验目标谱编辑

点击设置-试验编辑-计划表,设置计划表参数,如图3.6所示。

3.6 VENZO振动控制器试验计划表

点击设置-试验编辑-限制,确认试验所需量值未超过振动台限制,即可开始试验,如图3.7所示。

3.7 VENZO振动控制器的限制参数设置

(4) 试验截图

炮振试验的截图如图3.8所示。

3.8 VENZO振动控制器的炮振试验截图