環(huán)境振動試驗若干技術(shù)研究.pdf

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

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數(shù)據(jù)實測歸納方法,并運用于國內(nèi)某設(shè)備安裝平臺振動環(huán)境數(shù)據(jù)的處理,得到振動環(huán)境下實測歸納曲線。
　　(2)在獲取試件振動環(huán)境實測譜后,為了快速獲得準確的加速因子,本文基于對Palmgren-Miner疲勞累積損傷原理和隨機振動應(yīng)力作用下累積損傷分布特點的分析,推導(dǎo)出隨機振動應(yīng)力作用下的加速因子計算方程,同時結(jié)合加速壽命試驗理論進行了樣件的加速壽命試驗,通過對試驗數(shù)據(jù)的W

3、eillbull模型驗證和最小二乘數(shù)據(jù)處理,獲得了樣件的振動加速因子。
　　(3)在試驗實施過程中,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)電動振動臺多點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,最后通過夾具振動試驗測試傳力點響應(yīng)譜。結(jié)果表明優(yōu)化布置時所測傳力點響應(yīng)加速度譜密度偏

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

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