振動(dòng)試驗(yàn)中的力限制方法研究.pdf

1、傳統(tǒng)的航天器振動(dòng)試驗(yàn)，通常是按照制定好的試驗(yàn)條件來控制試件底部的加速度輸入來考核試件承受發(fā)射過程中的力學(xué)環(huán)境的能力。而這種試驗(yàn)條件的制定，是通過對(duì)實(shí)際飛行測(cè)得的或有限元計(jì)算得到的試件與安裝結(jié)構(gòu)界面處加速度響應(yīng)的峰值進(jìn)行包絡(luò)得到的。這種包絡(luò)的方法，并未考慮試件在實(shí)際工作狀態(tài)下由于動(dòng)力吸振效應(yīng)導(dǎo)致試件固有頻率處響應(yīng)量級(jí)低的情況，使得試驗(yàn)過程中在試件的固有頻率處的加速度輸入比實(shí)際情況高出許多倍，從而產(chǎn)生嚴(yán)重的過試驗(yàn)，易對(duì)試件造成損壞。本文正是

2、針對(duì)這一問題，對(duì)近年來國(guó)際上采用的力限制試驗(yàn)方法進(jìn)行了研究。這種試驗(yàn)方法是在控制加速度輸入的基礎(chǔ)上，通過監(jiān)測(cè)和限制試件和振動(dòng)臺(tái)之間的支反力，使其更符合試件在實(shí)際工作環(huán)境下的受力來減輕過試驗(yàn)的。本文的主要工作包括：
　　(1)通過推導(dǎo)耦合系統(tǒng)在基礎(chǔ)激勵(lì)下絕對(duì)加速度頻響函數(shù)，驗(yàn)證了耦合系統(tǒng)存在動(dòng)力吸振效應(yīng)，并研究了其與兩振子質(zhì)量比、阻尼比和固有頻率比值等參數(shù)之間的關(guān)系；通過負(fù)載振子在實(shí)際工作狀態(tài)下與在振動(dòng)臺(tái)振動(dòng)試驗(yàn)過程中的界面支反力的

3、比較，解釋了傳統(tǒng)振動(dòng)試驗(yàn)中過試驗(yàn)產(chǎn)生的機(jī)理。
　　(2)在結(jié)構(gòu)機(jī)械阻抗的研究中，對(duì)于結(jié)構(gòu)視在質(zhì)量的計(jì)算，提出了通過在界面處添零質(zhì)量塊求解受基礎(chǔ)激勵(lì)的系統(tǒng)約束界面處的視在質(zhì)量的方法；通過對(duì)系統(tǒng)在界面力作用下運(yùn)動(dòng)方程的推導(dǎo)，得到了系統(tǒng)等效的并聯(lián)振子模型；通過對(duì)一個(gè)四自由度系統(tǒng)機(jī)械阻抗的仿真求解，驗(yàn)證了系統(tǒng)機(jī)械阻抗的求解算法和通過有效質(zhì)量來判斷重要模態(tài)的結(jié)論。
　　(3)由于實(shí)際飛行過程中的界面力數(shù)據(jù)無法測(cè)得，本文在對(duì)試件和支撐系