[发明专利]一种大型导弹挂机振动试验设备及方法

说明书

大型导弹挂机振动试验设备，由挂机模拟边界结构支撑件、挂架转接装置、空气弹簧支撑系统、挂架、挂机导弹、空气压缩机、激光位移计、压力控制器、振动工装、球头、垂向振动台、水平振动台安装基座、水平振动台、试验承载基座组成，其特征在于，挂机导弹安装在挂架上，挂架通过挂机转接装置安装在挂机模拟边界结构支撑件上；挂机模拟边界结构支撑件安装在空气弹簧支撑系统上，空气弹簧支撑系统安装在试验承载基座上；垂向振动台与水平振动台通过球头与振动工装连接，振动工装用来固定挂机导弹。

技术领域

本发明涉及结构动力学领域，具体涉及大型导弹多点多轴挂机振动试验系统。

背景技术

对于挂机导弹，飞行时受到飞机振动传递与气动力作用，会承受一定振动环境，对其结构强度造成影响。为了保证产品使用安全可靠性，对于悬挂在飞机上的产品，都需要开展挂机振动环境试验考核。如果通过真实地面模拟试验，那么就能对产品进行有效考核，保证在使用中不会产生破坏，从而保证产品有足够的动强度。

传统的挂机振动试验，通常采用将试验件直接固定或者用框架悬吊固定在单个振动台上，单方向一次进行振动试验。而大型导弹悬挂到飞机上后，受飞机边界影响，其动力学特性会发生变化，由于导弹质量过大，与飞机的耦合作用增强，导致低频动应力严重，有较强的边界效应。另外，大型导弹频率较低，容易出现响应分布不均，不但影响推力，还可能会造成局部过试验。

因此，为了保证机载导弹产品可靠性，在进行全弹挂机振动试验方案策划时，需要进行合理的设计，选择出最优的激励与控制方案，并考虑到边界效应进行模拟，才能增加地面试验真实性。

发明内容

本发明的目的就是针对上述问题，旨在提供一种更真实反映挂机大型导弹的振动模拟方法，实现挂机导弹真实地面考核，有效评估挂机导弹的动强度，保证产品的安全可靠性。

本发明公开了：一种大型导弹挂机振动试验设备，由挂机模拟边界结构支撑件、挂架转接装置、空气弹簧支撑系统、挂架、挂机导弹、空气压缩机、激光位移计、压力控制器、振动工装、球头、垂向振动台、水平振动台安装基座、水平振动台、试验承载基座组成，；挂机导弹安装在挂架上，挂架通过挂机转接装置安装在挂机模拟边界结构支撑件上；挂机模拟边界结构支撑件安装在空气弹簧支撑系统上，空气弹簧支撑系统安装在试验承载基座上；垂向振动台与水平振动台通过球头与振动工装相连，振动工装用来固定挂机导弹。

进一步的，所述空气弹簧支持系统还包括空气弹簧、上连接板、下连接板、导向限位杆组成，其中所述上连接板以及下连接板与挂机模拟边界结构支撑件连接，下连接板与试验承载基座连接，空气弹簧安装在上连接板与下连接板中间，空气弹簧通过气管与压力控制器连接。

一种大型导弹挂机振动试验方法，其特征在，包括以下步骤：

a进行挂机边界结构模拟，设计挂机模拟边界结构支撑件；

b设计自由悬吊系统；

c开展导弹挂机状态传递特性试验，同时进行关键位置响应测量，通过试验数据分析，获得的传递特性；

d利用挂机状态的传递特性，结合挂机振动试验条件进行推力估计和全弹响应分析，通过优化来选择最佳激励点位置，并确定所需的垂向振动台或者水平振动台；

e根据选定的激励点位置，结合弹体外型、激励方向与激振设备结构尺寸参数，设计激振工装结构形式，并利用有限元计算分析，优化出合适的激振工装；

f进行弹内传感器安装，并完成检测，导弹进行组装；

g搭建试验承载基座；

h组装大型导弹挂机振动试验系统，将其固定安装在试验承载基座上；

i将导弹与挂架进行组装，然后整体安装在挂架转接装置上；

j安装传感器，连接测试电缆，调试采集系统；