環(huán)境振動(dòng)試驗(yàn)若干技術(shù)研究.pdf

1、環(huán)境振動(dòng)試驗(yàn)是考核、評定產(chǎn)品對于耐振動(dòng)環(huán)境適應(yīng)性的一種重要研究手段。振動(dòng)試驗(yàn)實(shí)施過程中,振動(dòng)試驗(yàn)條件的歸納及確定、夾具設(shè)計(jì)和傳感器布置等條件直接影響產(chǎn)品耐振動(dòng)能力考核的真實(shí)性、可靠性、有效性。本文針對環(huán)境振動(dòng)試驗(yàn)中存在的若干問題,對環(huán)境振動(dòng)試驗(yàn)方法及技術(shù)進(jìn)行了以下幾個(gè)方面的研究:
　　(1)為了對設(shè)備振動(dòng)環(huán)境的實(shí)測數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,從而確定環(huán)境振動(dòng)試驗(yàn)條件,本文從理論出發(fā),推導(dǎo)出振動(dòng)環(huán)境實(shí)測數(shù)據(jù)歸納的基本原理,然后,依據(jù)參數(shù)的無偏估計(jì)

2、理論,在不依靠人為給定置信度的條件下,推導(dǎo)出給定概率下無偏的隨機(jī)數(shù)據(jù)實(shí)測歸納方法,并運(yùn)用于國內(nèi)某設(shè)備安裝平臺(tái)振動(dòng)環(huán)境數(shù)據(jù)的處理,得到振動(dòng)環(huán)境下實(shí)測歸納曲線。
　　(2)在獲取試件振動(dòng)環(huán)境實(shí)測譜后,為了快速獲得準(zhǔn)確的加速因子,本文基于對Palmgren-Miner疲勞累積損傷原理和隨機(jī)振動(dòng)應(yīng)力作用下累積損傷分布特點(diǎn)的分析,推導(dǎo)出隨機(jī)振動(dòng)應(yīng)力作用下的加速因子計(jì)算方程,同時(shí)結(jié)合加速壽命試驗(yàn)理論進(jìn)行了樣件的加速壽命試驗(yàn),通過對試驗(yàn)數(shù)據(jù)的W

3、eillbull模型驗(yàn)證和最小二乘數(shù)據(jù)處理,獲得了樣件的振動(dòng)加速因子。
　　(3)在試驗(yàn)實(shí)施過程中,為了快速獲得最優(yōu)的加速度控制傳感器布置位置,本文依據(jù)電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)多點(diǎn)控制原理和夾具傳遞函數(shù)特性,建立了傳感器布置優(yōu)化計(jì)算模型,然后,以某夾具為例建立有限元模型,利用Patran和Nastran軟件求出頻響函數(shù),并根據(jù)所建優(yōu)化模型求出傳感器最優(yōu)布置位置,最后通過夾具振動(dòng)試驗(yàn)測試傳力點(diǎn)響應(yīng)譜。結(jié)果表明優(yōu)化布置時(shí)所測傳力點(diǎn)響應(yīng)加速度譜密度偏

4、離度明顯小于傳統(tǒng)憑經(jīng)驗(yàn)布置時(shí)測得的響應(yīng)加速度譜密度偏離度。
　　(4)為了解決振動(dòng)試驗(yàn)過程中夾具傳遞給試件的振動(dòng)量級的輸入嚴(yán)重不均勻和偏離參考譜加速度均方根值的問題,本文在分析電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)振動(dòng)試驗(yàn)過程和夾具頻響函數(shù)特性的基礎(chǔ)上,建立了多點(diǎn)控制情況下基于響應(yīng)加速度譜密度偏離度最小的夾具優(yōu)化計(jì)算模型,然后以某夾具為例,利用Patran和Nastran軟件計(jì)算夾具的傳遞函數(shù),根據(jù)所建優(yōu)化模型求取夾具優(yōu)化設(shè)計(jì)參數(shù),最后通過對優(yōu)化前后的數(shù)據(jù)進(jìn)

5、行比較及振動(dòng)試驗(yàn)測試,證明該優(yōu)化方法是可行的和實(shí)用的。
　　(5)在振動(dòng)試驗(yàn)夾具設(shè)計(jì)和傳感器布置仿真計(jì)算過程中,為了能獲得較準(zhǔn)確的結(jié)合部仿真模型,本文通過運(yùn)用赫茲接觸理論和Greenwood—Williamson模型推導(dǎo)出實(shí)際接觸面積計(jì)算公式,建立了實(shí)際接觸面積內(nèi)有限元單元節(jié)點(diǎn)剛性連接的結(jié)合部建模理論,同時(shí)以某印制板夾具組件為例,建立夾具有限元仿真模型,并通過實(shí)測模態(tài)和仿真模態(tài)的非平動(dòng)前四階模態(tài)的比較和MAC計(jì)算,證明所建夾具組合