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          三院33所多維振動試驗能力走在國內行業前列

          發布時間:2018-08-24    信息來源: 中國航天科工三院

          近日,中國航天科工三院33所引進的集團公司首個三軸六自由度振動試驗系統在該所慣控實驗中心通過了帶模擬負載的計量檢定,達到工程化實用狀態,正式投入使用。目前國內能模擬多維振動環境的設備十分有限,能實現六自由度、大推力、高頻率的電動振動試驗系統更是屈指可數。該設備無論是在控制功能還是性能指標上都達到了國內領先水平,也標志著33所多維振動試驗能力走在了國內行業前列。

          振動試驗是一種考核產品環境適應性與可靠性的試驗技術,也是一種剔除早期缺陷的有效工藝手段。振動臺作為振動試驗的執行單元其能力直接決定著產品試驗驗證是否充分、合理、有效。大量的外場測試數據已表明航天產品在全壽命周期內經歷的振動環境具有明顯的多維特征。以往由于試驗技術和設備的限制,一般以三個正交軸依次進行的單軸振動試驗來近似等效多軸振動試驗,但隨著試驗技術的發展,人們已逐漸意識到這種簡單的等效并非是一種有效手段,給可靠性評估帶來很大的困難。歐空局、美國Wyle實驗室等諸多機構都已通過實踐證明多軸振動可激發出單軸振動無法激發的故障模式,更容易暴露產品在真實振動環境中可能出現的故障。因此多維振動技術越來越受到重視。從產品特性出發,33所慣性測量產品的環境驗證、特性分析和角運動的模擬也更需要六自由度的振動驗證環境。

          由于三軸向六自由度振動試驗技術的工程化應用尚處于起步階段,國外技術不透明,國內技術不成熟,該項目實施時間緊,任務重,難度大,許多工程經驗還是一紙空白,許多原理假設需要小心求證,許多疑點難點需要集體研討,許多技術細節需要反復摸索。33所項目團隊頂住諸多壓力,通過不懈努力,將方案論證、設計實施、基建運輸、安裝調試、驗證評估中一系列問題一一解決,使得該項目最終通過了各方驗收。

          該設備系統由東菱科技公司承制,主要由一臺12噸推力振動臺(水平Y向)、兩臺8噸推力振動臺(水平X向)和三臺6噸推力振動臺(垂直Z向)以及配套的液壓球鉸、工作臺面、整體基座、球鉸保護裝置等組成。該設備在綜合工況下,可同時實現試件5-2000Hz頻率范圍內六個自由度(X、Y和Z三個正交方向的線振動以及繞其轉動的三個方向角振動)的隨機振動試驗,其正弦使用頻率可達到1000Hz,具備隨機振動、正弦振動、隨機正弦復合振動、沖擊以及時域再現等功能,從而能夠模擬出試件在真實環境下多維合振動環境,更準確復現試件的真實工況。設備的投入使用可大幅提升試驗結果的準確性,高效率地激發產品的設計缺陷和薄弱環節,同時也為慣導產品角運動誤差補償研究和天地一致性驗證提供了有效手段。(文/蘇海博)

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