[发明专利]摆冲试验机谱形库构建方法以及调试方法

摘要

本发明提供一种摆冲试验机谱形库构建方法，包括以下步骤：确定摆冲试验机的冲击谱形影响因素；对于所述主要影响因素，采用多因子完全析因试验安排各因素的组合，对于所述次要影响因素，采用控制变量法进行冲击试验；进行曲线拟合，得到最优拟合曲线，进而拟合出对应的标准谱形；归纳汇总标准谱形，得到标准谱形调试数据库。优点：基于曲线拟合算法建立了便于检索、容易分析的标准谱形调试数据库，经过多个工程型号试验验证了其有效性和便捷性。此外，分析了各影响因素变化对冲击响应谱形的影响，得到摆锤式冲击响应谱试验机调试规律，有助于指导航天产品冲击响应谱试验控制谱形的快速确立，同时缩短了调试时间，降低了试验风险。

主权项

1.一种摆冲试验机谱形库构建方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，确定摆冲试验机的冲击谱形影响因素；其中，所述冲击谱形影响因素包括主要影响因素和次要影响因素；所述主要影响因素包括：摆锤提升角度、波形发生器的刚度和缓冲垫类型；所述次要影响因素包括：夹具重量和装夹螺钉数量；步骤2，对于所述主要影响因素，采用多因子完全析因试验安排各因素的组合，即：确定n1个摆锤提升角度；波形发生器的刚度由橡胶的硬度和厚度决定，选n2种橡胶硬度，选n3种橡胶厚度，一共n2*n3个波形发生器刚度水平；缓冲垫选n4种类型；其中，n1、n2、n3和n4均为自然数；进行冲击试验，包括：(1)固定一种波形发生器刚度，设定一个摆锤提升角度，依次使所有的缓冲垫类型与之搭配进行试验；(2)继续保持波形发生器刚度，改变摆锤提升角度，再与所有缓冲垫类型搭配进行试验；(3)改变波形发生器刚度，与所有摆锤提升角度、缓冲垫类型搭配进行试验，以此类推，直到完成所有主要影响因素组合的试验；步骤3，对于所述次要影响因素，采用控制变量法进行冲击试验，即：选取形状、材质、螺孔布局均相同但质量不同的两个夹具进行相同条件冲击试验；接着，对安装有不同固定螺钉数量的同一块夹具进行相同条件冲击试验；步骤4，对于步骤2和步骤3所进行的每次冲击试验，通过数据采集系统采集到冲击响应谱试验的实测数据(xi，yi)，其中，x为频率、y为冲击量级i＝1,2…N；N为实测数据的数量；采用下述方法进行曲线拟合，得到最优拟合曲线，从而确定拟合参数a、b、c的值；步骤4.1：确定曲线拟合的基础方案，即：采用最小二乘准则对实测数据按冲击谱试验规范进行曲线拟合，拟合函数设为其中，函数上升段f₁(x)＝ax+b由(x₁,y₁)，……，(x_j,y_j)拟合；函数平直段f₂(x)＝c由(x_j+1,y_j+1)，……，(x_n,y_n)拟合；j＝2,3,……,N‑2；a和b分别是拟合函数f₁(x)的斜率参数和常数项参数；c为拟合函数f₂(x)的常数项参数；拟合函数f(x)误差平方和SSE计算公式为：步骤4.2：令j＝2；SSEmin＝SSE(j＝2)；SSEmin代表拟合函数f(x)误差平方和的最小值；SSE(j＝2)通过以下方法计算：函数上升段f1(x)＝ax+b由(x1,y1)，(x2,y2)拟合；函数平直段f2(x)＝c由(x3,y3)，……，(xN,yN)拟合；采用下式计算得到拟合函数f(x)误差平方和SSE(j)：步骤4.3：判断是否满足j步骤4.5：判断是否满足SSE(j)

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