振子式冲击谱分析仪工作小结

一、引言导弹在毛行过程中,要经历种种诸如发动机点火、关机、级间爆炸分离等冲击环境。为了制订弹上仪器设备的冲击环境条件,首先必须将所测得的真实环境数据处理成冲击响应谱。冲击谱的分析方法是很多的,最早的是簧片仪,以后发展到使用模拟计算机及数字计算机。簧片仪的特点是简单、直观,但由于它是机械装置,故分析频率不能太高;使用计算机的方法是比较理想的,问题是现在一般单位不易具备这样的条件。     

冲击响应谱程序的编制技巧

国外早已有了分析冲击响应谱的专用设备(如SD320),一些数据处理系统也具有计算冲击谱的功能(如HP5427A)。但是,国内目前不仅没有国产的分析冲击谱的仪器,引进的也很少。所以,现在国内分析冲击谱一般都采取采样后用通用计算机计算的方法。在资料[1]中简要介绍了我们分析冲击响应谱的方法:用7027瞬态信号记录仪采样后,     

基于遗传算法的冲击响应谱时域合成方法

冲击响应谱作为描述冲击环境的特征参数,广泛应用于设备冲击环境条件制订,而如何从冲击响应谱合成出时域信号,是开展冲击响应分析的基础。本文采用遗传算法开展冲击响应谱时域合成方法研究,通过构造波形基函数,并将合成信号的冲击响应谱与设计值进行比较,从而运用优化方法解决冲击响应谱时域合成问题。运用遗传算法全局优化的特点,对波形参数进行优化,得出满足冲击响应谱容差限制条件的解,并通过实例对该方法的结果进行了验证。     

典型脉冲的冲击响应谱

在冲击环境研究中,大多数人都用冲击响应谱作为衡量冲击运动效果的尺度,用它规定环境条件。所以冲击响应谱是研究冲击环境必不可少的工具。为了分析的方便以及由于试验设备的限制,目前在我国制定冲击条件和做冲击试验大多还是以典型脉冲输入为基础来处理问题。为了便于冲击环境的研究,应当给出典型脉冲在各种阻尼下的响应谱。目前在资料中仅见有某些零星结果,还没有系统的成套资料,特别是缺少有阻尼情况的冲击响应谱资料。有鉴于此,本文给出矩形波、末端峰锯齿波、半正弦波和     

瞬态环境的快速扫描模拟法

一问题的提出在导弹或宇宙飞船——运载火箭的整个飞行过程中,由于各级发动机点火,关机,级间分离,天线罩抛射等动作造成仪器仓内各种设备的瞬态环境。这种环境的特点是:(1)加速度时间历程是复杂振荡型脉冲。(2)作用时间很短(以毫秒为单位)。(3)加速度幅值较大而速度和位移较小。十几年来,对这种瞬态环境的试验模拟一直是以冲击响应峰值等效为原则的。但冲击的破坏机理较复杂,冲击谱相同的脉冲并不一定引起相同的破坏。因此为了更真实地模拟瞬态环境,除了满足冲击谱的要求之外,必须使模拟波形尽量接近瞬态环境。国外对瞬态环境的模拟早期是用跌落式冲击机产生半正弦单脉冲。由于这种脉冲环境和     

航天产品冲击响应分析及损伤/失效评估方法研究综述

冲击环境是火箭、导弹等航天器在其全寿命周期经历的严酷的力学环境之一,其往往会导致航天器产品发生损伤/失效,甚至引发飞行事故,己成为制约航天器飞行可靠性提升的关键因素.本文分别从理论分析、经验外推以及数值仿真、试验研究等角度,系统总结了国内外在航天产品冲击响应分析与冲击损伤/失效两个方面的研究进展,并综述分析了国内外众多...     

摆锤式冲击响应谱试验台的仿真研究

摆锤式冲击响应谱试验台是模拟爆炸冲击环境的一种较好手段,它能够模拟拐点频率在300Hz～2000Hz,峰值过载高达几千个g值的冲击谱型。根据该装置的结构和基本原理,本文应用有限元分析软件ANSYS,LS-DYNA等对其冲击响应谱产生过程进行了模拟,计算结果与试验数据吻合较好。此方法能够合理有效地模拟该装置的性能曲线,对摆锤式冲击试验台的设计具有指导意义。     

联合环境试验方法及其应用

一、前言众所周知,在一般电子产品的研制和生产过程中,都离不开环境试验。如高温、低温、盐雾、雨淋、振动、冲击、噪声等,几乎都是必须进行的试验项目。特别是飞机、导弹、卫星上的电子产品,更是如此。只有进行了这些试验,并证明产品在这些环境作用下仍能正常工作,产品才能投入使用。这些试验起初只在军用产品上进行.后来发展到一般民用产品也进行,而且国外早就制定了试验标准,各类产品按照相应的标准来进行试验。在产品的研制阶段有研究性     

简讯

水面再入冲击模拟系统海军武器处质量评定环境实验室有一个称之力“空气砲”的设备。它可实现宽广的机械冲击载荷实验条件。但是大多数试验都是用来模拟导弹元件水面再入条件。这些试验赋有这样的特点:在2毫秒以內加速度迅速上升到几千个G,称之为着水情况。随之在40—100毫秒內衰減到200—1400G,称之为阻力情况。这就是模拟开始的水面再入撞击,要求一个减速但仍是正加速度的阻力情况。     

《强度与环境》总目录

.1073年第一期 国外振动实验技未的一些进展(冯扳兴) 几种壳体稳定性鱿计算方法和试验结果(张骏华).1973年第二期 失重环境对火箭导弹工程的影响(张秀清、许达明) 突防中核环境对导弹头部的破坏作用及高空核爆炸所产生的软X射线对导弹头部的 结构响应及防护(陈炯楠、叶帮础、胡明志、李清源).1,73年第兰期 电动式扭转振动台简介 电动激振田的数字控制系统(译文) 1973年第四期 有关热结构试验的几个问题(周锡仪) 对飞行于M 4.幻下的X一巧水平安定面进行红外线加热模拟的评价(译文) 1974年第一期 振子式冲击谱分析仪工作小结(宋文治) 峨荷偏…     

新型摆锤式冲击响应谱试验台的研制

摆锤式冲击响应谱试验台是爆炸冲击环境远区模拟的主要设备之一。现有摆锤式冲击台摆锤提升速度慢、负载小、响应加速度量级小,不能满足试验需求,需要研制大负载高量级的摆锤式冲击台。在新型冲击台的设计中提出了一种新的摆锤提升方法,实现了摆锤的快速提升和防二次冲击。经测试,新型冲击台各项指标均达到设计要求,其性能分析对后续冲击响应谱台的设计和试验调试有一定的指导作用。     

某系列导弹爆炸冲击环境统计

对爆炸冲击环境的产生、特点及危害、统计的必要性以及国内外相关标准进行了概述,介绍了主要的两种估计方法。对某系列导弹爆炸冲击环境统计,给出了谱数量足够大和不足够大时的统计结果,并对比了无参数上限统计和对数正态分布假设统计两种方法估计的结果,指出P95/50值用于验收试验的最高期望环境谱值更合理。结合我国航天型号的技术现状和发展要求,以及爆炸冲击试验一般是不可逆的特点,建议对现有的爆炸冲击环境数据建立数据库。     

导弹产品湿热载荷统计分析与载荷谱设计

分析了某贮存地导弹产品温度、湿度载荷的统计规律、相关性和联合分布,研究了二维载荷谱的编制方法,获得贮存库的湿热载荷密度函数。考虑到产品贮存的多地性,采用权重系数法,计算获得产品多贮存条件下的联合概率密度函数。运用概率密度法,编制8×8二维环境载荷谱,给出了产品自然贮存环境载荷剖面,为导弹加速贮存试验和贮存期评估奠定基础。     

一种实现谐振响应夹具设计仿真计算

为满足高量值的冲击响应谱试验需求,使用有限元仿真方法对一种可实现谐振响应的夹具进行动态特性设计,分析其在瞬态激励作用下的冲击响应谱,根据仿真计算结果反复修正设计模型使其满足设计要求,并通过真实试验验证仿真设计结果.研究表明:振动台使用该谐振夹具可获得一定量值的谐振响应,可实现较高量值的冲击响应谱规范.研究结果对设计该类...     

俄罗斯国家导弹中心的振动冲击试验系统

俄罗斯马克耶夫国家导弹中心是俄罗斯潜射导弹的主要研制单位,承担着俄罗斯潜射导弹的研制任务,在潜射导弹研究方面具有成熟的技术和丰富的经验。该中心的的试验场地可以进行火箭/航天器在所有应用条件下的全尺寸试验。其中振动冲击试验系统用于确定航天产品在运输和飞行环境及冲击负载条件（包括级分离时的作用条件）下的承载能力,同时用来检查产品的精确度和工作性能;     

潜射导弹级间段密封圈动态密封性能模拟试验方法

根据潜射导弹级间段密封圈在出水过程中的动态变形参数设计了一套模拟试验件和加载、加水及测量装置,采用摆锤冲击加载方式和裂纹动态张开位移测量方法再现了密封圈在导弹出水过程中的使用条件,证明密封圈在规定的开缝宽度、开缝时间和弹体内外压差的使用环境下能够保证防水和密封效果。利用两自由度冲击响应模型分析了试验的动响应曲线,给出了试验系统模态参数的识别结果。     

火工式爆炸冲击模拟试验响应谱型控制方法研究

响应谱型控制是火工式爆炸冲击模拟试验一个最关键的问题和难点之一。本文针对响应谱型控制的上升斜率、拐点频率及容差控制等,开展火药激励控制方法、响应板边界、工装动特性等对响应谱型影响的研究。结果表明,圆环形火药激励加载方式可实现800Hz-4000Hz拐点频率,响应板弹性阻尼边界可降低拐点频率及抑制高频上翘,单边加筋工装结构的拐点频率低于双边加筋工装结构。在工程试验中,采用该方法在40000g,900Hz/1600Hz的爆炸冲击试验中,实现了拐点频率和容差±6d B的谱型控制要求。     

对冲击谱定义的一个讨论

国际标准组织在冲击、振动部分专业术语(ISO 2041)中有一条关于位移、速度、加速度冲击谱的解释(条款3.29),我们认为有不妥之处,在此提出,希与大家讨论。该条内容为:位移、速度、加速度冲击响应谱分别定义为S_d=X≈V/ω≈A/ω~2 (1)S_v=ωX≈V≈A/ω (2)S_a=ω~2X≈ωV≈A (3)共中X、V、A分别代表一组单自由度系统对给定的冲击激励的最大(相对)位移响应、最大相对速度响应、最大(绝对)加速度响应。上述定义可用语言解释为:位移冲击谱是最大相对位移响应谱,它近似等于相对速度     

航天器的冲击谱模拟试验方法

在整个寿命周期内,航天器上的仪器设备可能经历分离冲击等具有高幅值、高频率特点的复杂冲击环境,可能对电子设备等产生致命危害,甚至导致飞行故障.本文对航天产品的复杂冲击环境模拟试验技术发展及其应用现状进行了概述.详细说明了各种冲击谱模拟试验方法的基本原理,并比较了每种方法的优缺点和适用范围.结合我国航天工程的发展要求和技术现状,为相关技术发展提出了建议.     

导弹可靠性试验与冲击振动工程(美国专家莫尔罗博士在华技术交流总结)

莫尔罗(Charles T.Morrow)博士是美国导弹冲击振动工程专家,早年毕业于哈佛大学,取得哈佛大学声学和通讯工程博士学位,先后在哈佛水声电声试验室,斯佩里陀螺仪公司,休斯公司,宇航公司,LTV研究中心,Ling-Altec电子公司,先进技术中心工作过。他是一个从基础科学领域走进工程技术领域的学者,在声学,电子机械装置,冲击和振动,噪声控制等学科有较深的造诣。据介绍,五十年代苏联洲际导弹研制成功以后,美国深感落后,为了解决导弹的可靠性问题,他们把受过高级训练,特别是具备声学基础和对统计学与概率论有经验的人请到导弹领域,以便认清问题和提供解决办法。莫尔罗就是其中一个。他负责制定了美国第一个洲际导弹环境试验规范,同时引进随机振动和连续谱的概念,并发展了关于概率分布,功率谱和结构的随机振动响应等基本概念。他著有《冲击振动工程》第一卷(1963),《作为技术管理工具的环境试验规范》(1981)等书。并为《随机振动》第二卷(1963),《导弹包装基础》(1955),《科技百科全书》(1971),《冲击振动手册》(1975年版)撰写了重要章节。从著作来看,他在学术上有独到的见解。应北京强度环境研究所的邀请,莫尔罗博士于1982年9月19日至10月4日来华与我国冲击振动界人士进行技术交流。他以“环境试验和统计可靠性试验的关系”,“冲击振动工程”为题,介绍了他本人及美国在导弹的可靠性、环境、规范、试验、设计和设备等方面的研究情况;同时就可靠性试验和环境试验的关系、冲击振动工程、隔震问题、低频振动问题与我国同行进行了技术座谈。概括起来,他的主要技术观点是: (一)对于导弹,应该把人力、物力花在研制初期的可靠性增长试验上,而不花在到研制后期才见结果的可靠性指标验证试验上。 (二)对于导弹,环境试验规范应起到指导设计作用,而不只起到在设备研制完以后的检验作用。 (三)导弹的主要振源是发动机噪声和气动噪声;环境试验的目的是发现设备的薄弱环节,纯粹的模拟真实环境的做法是不可取的。 (四)美国的导弹用的电子设备和惯性器件不用隔震器,也不用粘弹性材料隔震。问题通过限制设备的最低谐振频率和提高设备在高频的抗震能力来解决。 (五)描述瞬态振动环境的办法美国目前尚无定论;在制定洲际导弹规范时,并没有多少数据;美国现有规范中的低频段,并不是真实环境的表述,而是试验设备的使用极限。莫尔罗博士是迄今为止来华的学者中唯一搞导弹的专家。由于他自始至终参加了美国第一代洲际导弹的冲击振动工程工作,因此他的技术观点与实践有助于我们深入了解美国导弹的发展,从中吸取有益的经验。尤其是他在可靠性增长、隔震、低频方面所提到的问题,正是当前迫切需要解决的问题。但是,由于保密的原因,加之他最近已退休,某些技术内容以至观点未必能反映美国当前的技术状况。这里特别要强调的是,虽然莫尔罗关于导弹的统计可靠性试验的观点已经反映在1975年出版的《冲击振动手册》之中,但是据我们所知即使在美国还有另一种颇为不同的观点与实践,肯定了导弹的统计可靠性试验的必要性。在这次技术座谈中,我国有关方面的同行就此问题与莫尔罗博士展开了讨论,提出了不同意见。但是这个总结只反映了莫尔罗本人的观点。不言而喻,与他的其它技术观点一样,它既不能作为美国技术状态的全面描述,更不能作为我们行动的依据。我们欢迎全面介绍美国在这方面情况的文章,欢迎有关人员参加讨论这些问题和对莫尔罗的观点进行评价。这次技术座谈是由北京强度环境研究所所长陈奇妙同志主持的,由何克让和厉慧敏同志翻译,吴家驹和冯振兴同志记录。本文是由吴家驹同志整理成文,宋文治、张维纲、郑开陛和李德林等同志校阅补充,最后由陈奇妙同志审订的。以下按可靠性试验、规范、数据处理、试验方法、隔震、非平稳问题,对莫尔罗博士的报告及部分座谈答问内容进行整理。