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國家軍用標(biāo)準(zhǔn)GJB150.16《軍用設(shè)備環(huán)境驗(yàn)方法》的振動試驗(yàn)中對產(chǎn)品在運(yùn)輸和使用的振動環(huán)境做了詳細(xì)的分類。
第1類----基本運(yùn)輸。作為固緊貨物的設(shè)備通過陸地、海上或空中運(yùn)輸時(shí)都將遇到這種環(huán)境,陸上運(yùn)輸環(huán)境比海上或空中更為復(fù)雜,而且所有海上或空中運(yùn)輸?shù)那昂蠖紝ㄓ嘘懮线\(yùn)輸,因此,以陸上運(yùn)輸來作為基本運(yùn)輸環(huán)境。陸上運(yùn)輸環(huán)境包括了公路和鐵路運(yùn)輸,而公路運(yùn)輸比鐵路運(yùn)輸更為復(fù)雜,因此,以公路運(yùn)輸作為運(yùn)輸環(huán)境。
第2類----大型組合件的運(yùn)輸。對于大型集裝箱或系統(tǒng)(統(tǒng)稱為組合件),在振動臺上試驗(yàn)往往難以實(shí)現(xiàn),即使能實(shí)現(xiàn),經(jīng)濟(jì)上也是不合適的。在這種情況下,可用真實(shí)運(yùn)輸車來進(jìn)行試驗(yàn),運(yùn)輸車通過選定的試驗(yàn)路面使試驗(yàn)樣品經(jīng)受振動,直到試驗(yàn)樣品在預(yù)期典型使用情況下得到充分考驗(yàn)為止。
第3類----散裝件的運(yùn)輸。散裝件運(yùn)輸是指包裝和未包裝的貨物在車輛上未加固緊的運(yùn)輸,貨物與貨物或與車廂邊之間會產(chǎn)生自由彈跳、摩擦或碰撞。這個(gè)環(huán)境可由運(yùn)輸顛簸臺來模擬。安裝試驗(yàn)樣品的運(yùn)輸顛簸臺底板上的基本運(yùn)動是在垂直于臺面平面內(nèi)的周圍運(yùn)動,頻率為5Hz,振幅為12.7mm,試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間為30min或3h。
第4類----螺旋槳式飛機(jī)。安裝在螺旋槳式飛機(jī)上的設(shè)備其振動環(huán)境由寬隨機(jī)譜上疊加窄帶尖峰所組成。寬帶譜來源于各種隨機(jī)振源以及各種非純正弦的周期性分量,周期性分量是由和渦輪螺旋槳發(fā)動機(jī)有關(guān)的旋轉(zhuǎn)部件引起的,窄帶尖峰是由于螺旋槳葉所帶動的旋轉(zhuǎn)壓力場引起的。這些峰值的中心頻率位于螺旋槳葉通過頻率及其諧波的比較窄的頻帶內(nèi)。
第5類----噴氣式飛機(jī)和戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈。安裝在噴氣式飛機(jī)和戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈上(發(fā)動機(jī)上除外)的設(shè)備的振動環(huán)境主要來自于四個(gè)方面:發(fā)動機(jī)噪聲對飛行器結(jié)構(gòu)的激勵(lì);沿飛行器結(jié)構(gòu)外部的氣動擾流;由于炮擊重復(fù)脈沖壓力的激勵(lì);由于飛行器的機(jī)動飛行、氣動抖振、著陸、滑行等引起的機(jī)體結(jié)構(gòu)的振動。
發(fā)動機(jī)噪聲引起的振動一般在飛行器以較小動壓飛行時(shí)占優(yōu)勢,如低空的亞音速和高空的超音速飛行。氣動擾流引起的振動一般在飛行器作低空跨音速和各種高度的超音速飛行時(shí)起主要作用。
第6類----直升飛機(jī)。直升飛機(jī)振動環(huán)境的特點(diǎn)是在寬帶隨機(jī)上疊加了很強(qiáng)的振動峰值,峰值是由直升飛機(jī)上的旋轉(zhuǎn)部件產(chǎn)生的,如主旋翼和尾槳,發(fā)動機(jī)和變速箱。這些部件在飛行狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)速度基本上是恒定的,僅有5%的變化。對直升飛機(jī)上的設(shè)備的設(shè)計(jì)要求是應(yīng)使設(shè)備的固有頻率盡量避免與設(shè)備安裝處的激勵(lì)頻率接近和相等。在直升飛機(jī)的振動譜中主要的振動峰值通常和主旋翼有關(guān),在試驗(yàn)時(shí)一般選擇四個(gè)頻率。試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間為每個(gè)軸向1h,當(dāng)設(shè)備壽命為500飛行小時(shí),試驗(yàn)量值為1.6倍的功能試驗(yàn)量值時(shí),耐久試驗(yàn)的持續(xù)時(shí)間為每軸向2h。
第7A類----噴氣式飛機(jī)的組合式外掛。噴氣式飛機(jī)的組合式外掛將遇到3種不同的環(huán)境:掛飛、機(jī)動飛行和自由飛。機(jī)動飛行振動主要是指飛機(jī)作高性能機(jī)動飛行時(shí)在外掛上引起的振動。雖然機(jī)動飛行時(shí)振動量值很高,但持續(xù)時(shí)間短。自由飛是對于有些要從飛機(jī)上分離的外掛而言,如導(dǎo)彈和炸彈。
第7B類----安裝在飛機(jī)外掛上的設(shè)備。安裝在外掛上的設(shè)備主要經(jīng)受外掛掛飛響應(yīng)的寬帶振動譜的影響。
第7C類----直升飛機(jī)的組合式外掛。在直升飛機(jī)上攜帶的組合式外掛所經(jīng)受的使用振動環(huán)境具有復(fù)合周期波的特點(diǎn)。這種環(huán)境可通過使樣品經(jīng)受一個(gè)低量值的寬帶隨機(jī)譜加上直升飛機(jī)主旋翼前三階基頻的離散振動峰值來模擬。
第8類----陸地機(jī)動。陸地機(jī)動環(huán)境主要由車體的支承和結(jié)構(gòu)同路面平度作用而引起的寬帶隨機(jī)振動組成。一般來說,輪車和拖車的振動譜具有突出的隨機(jī)性,這種環(huán)境可以有兩種模擬方法,履帶車的環(huán)境持點(diǎn)是履帶拍打的影響很大,車體運(yùn)動、支承系統(tǒng)及路面平度都能產(chǎn)生寬帶隨機(jī)激勵(lì)。
第9類----艦船振動。艦船上存在著周期性振動和隨機(jī)振動。周期振動是由螺旋槳葉片的擾動和螺旋槳軸承的不平衡力等引起的;隨機(jī)振動由艦船航速、航向、各種操縱和海情等的變化所引起的。標(biāo)準(zhǔn)中暫不考慮隨機(jī)振動。驗(yàn)持續(xù)時(shí)間,對于功能試驗(yàn),應(yīng)在選定的試驗(yàn)頻率范圍內(nèi),以1倍頻程/min的速率進(jìn)行10次掃頻循環(huán);對于耐振試驗(yàn),應(yīng)在危險(xiǎn)頻率上(若無危險(xiǎn)頻率則在上限頻率上),每個(gè)軸向試驗(yàn)總的持續(xù)時(shí)間至少為2h。
第10類----低限完整性試驗(yàn)。
模擬運(yùn)輸振動試驗(yàn)臺