[发明专利]一种基于多轴摇摆与振动复合试验平台的试验方法

权利要求书

1.一种基于多轴摇摆与振动复合试验平台的试验方法，其特征在于，该方法的实现步骤包括

步骤一、确定任务剖面

步骤二、获得试验载荷量级；

步骤三、选择试验件，进行外观检查和功能检查；

步骤四、将试验件安装在夹具上；

步骤五、在试验件和试验台上安装传感器；

步骤六、检查试验台、夹具和测量系统的功能；

步骤七、检查试验台摇摆功能输入-输出对应关系；

步骤八、对试验件施加规定的振动和摇摆载荷，并进行等效性验证；

步骤九、运行试验件，开始可靠性模拟试验，实时监控振动和摇摆量值；

该方法基于多轴摇摆与振动复合试验平台，试验平台包括摇摆平台和振动平台；摇摆平台包括摇摆工作台面、第一摇摆支撑液压缸、第二摇摆支撑液压缸、第三摇摆支撑液压缸、第一球铰、第二球铰、第三球铰、第四球铰、单自由度铰座、第一球铰座、第二球铰座、第三球铰座、第四球铰座；摇摆工作台面与第一摇摆支撑液压缸、第二摇摆支撑液压缸、第三摇摆支撑液压缸以球铰形式相连；第二摇摆支撑液压缸和第三摇摆支撑液压缸底部与地面以铰接形式相连；

振动平台安装于摇摆工作台面的上方，振动平台包括受试对象装配支撑固件、振动工作台面和振动液压缸；振动工作台面中间开有一圈12个螺纹孔，侧边的两个角落处开有2组共8个螺纹孔，受试对象装配支撑固件固定在振动工作台面上，振动液压缸顶部固定在振动工作台面的底部中心位置；

为了实现多轴摇摆的模拟效果，摇摆工作台面底部安装有第二球铰座、第三球铰座、第四球铰座并通过第一球铰、第二球铰、第四球铰与第一摇摆支撑液压缸、第二摇摆支撑液压缸、第三摇摆支撑液压缸相连接；第二摇摆支撑液压缸底部与固定在地面的第一球铰座通过第三球铰连接；所述第三摇摆支撑液压缸底部与固定于地面的单自由度铰座铰接；

为了实现摇摆工作台面和振动工作台面的耦和以及避免相互的运动干涉，摇摆工作台面的中心开有一个通孔，振动液压缸穿过这个通孔与振动工作台面的底部相连接；第二球铰座、第三球铰座、第四球铰座与摇摆工作台面通过螺栓连接；所述第一球铰座和所述单自由度铰座与地面通过螺栓连接；所述第二球铰座、第三球铰座分别固定于摇摆工作台面一侧的两端，所述第四球铰座固定于摇摆工作台面上述一侧对侧的中点位置；

步骤六中的测量功能要求在轻量载荷下进行，即控制试验台产生低量级的振动和摇摆载荷，测试项目包括：试验件和夹具连接稳固可靠；试验台、夹具和测量系统功能完好；

所述步骤八中的规定载荷量级根据步骤一中的任务剖面和步骤二中的最大载荷量级综合确定，分别控制试验台对试验件施加振动载荷和摇摆载荷，使试验件最终表现出来的振动响应和摇摆响应与所确定任务剖面下的响应在误差范围内保持一致，完成等效性验证。

2.如权利要求1所述的一种基于多轴摇摆与振动复合试验平台的试验方法，其特征在于，所述步骤一中的任务剖面分为舰船的巡航任务剖面和作战任务剖面，巡航任务剖面下，摇摆载荷为最大载荷的50％，振动载荷为最大载荷的100％；作战任务剖面下，摇摆载荷为最大载荷的100％，振动载荷为最大载荷的110％，按试验件实际工作环境选择任务剖面。

3.如权利要求1或2所述的一种基于多轴摇摆与振动复合试验平台的试验方法，其特征在于，所述步骤二中的试验载荷量级包括振动、摇摆载荷量级，其中振动量级包括试验件的三向振动加速度、振动位移幅值、振动频率；摇摆量级包括摇摆角度、摇摆周期、垂荡加速度、垂荡位移、垂荡周期，根据试验件实际工作环境确定，确定的载荷视为步骤一中的最大载荷。

4.如权利要求3所述的一种基于多轴摇摆与振动复合试验平台的试验方法，其特征在于，所述步骤三中的试验件是任意的需要进行可靠性测试的船载机电装备。

5.如权利要求4所述的一种基于多轴摇摆与振动复合试验平台的试验方法，其特征在于，所述步骤五中的传感器包括加速度传感器、位移传感器、角度传感器、角加速度传感器，传感器量程及精度根据实际需求确定；要求传感器稳定安装在试验台上，根据实际情况在试验件上安装传感器；测量振动的传感器在Z方向布置；测量摇摆的传感器在X/Y方向布置。