[发明专利]栅控行波管金属栅网模态试验方法

说明书

技术领域

本发明涉及行波管，尤其涉及一种栅控行波管金属栅网模态试验方法。

背景技术

行波管是广泛使用的最重要电子器件之一。行波管的一些使用环境非常恶劣，需要具有很强的抗振动、冲击性能。为了验证行波管的抗振性能，需要对行波管进行振动试验，而模态试验又是其他振动试验分析的基础，模态试验中检测到产品的模态参数(固有频率和振型)是承受动态载荷结构设计中的重要参数。

目前国内的模态试验仅是针对一些大型机械结构，如飞机、汽车、船舶、桥梁和建筑等，行波管的结构一般是比较复杂的微型结构，并且其密封特性也使得内部的模态参数无法通过成品直接检测。目前国内一些单位也仅通过计算机模拟仿真的方法得到行波管微型结构内部的模态参数，并没有一套完整的模态验证系统来验证其模拟结果的准确性。

行波管内部部件结构更加非常复杂和微小，如轮辐状栅网是行波管中因振动而失效的薄弱部件，这种轻而柔的微结构的动力学特性已成为行波管稳定性和可靠性研究的重要方向。就微结构动力学研究而言，目前主要还依赖于数值模拟，至今还没有一套系统的用于微结构动力学特征参数分析的试验方法。

发明内容

针对现有技术的缺点，本发明的目的是提供一种栅控行波管金属栅网模态试验方法，用于检测微型结构电子产品的模态参数，掌握其结构的动力特性，检验其抗振性能，解决了行波管这类真空电子器件的微型结构——轮辐状金属栅网的模态验证难题。

为了实现上述目的，本发明的技术方案为：一种栅控行波管金属栅网模态试验方法，它包括如下步骤：(1)采用逐点激励、单点拾振的方法，在栅网试件上布置测点；(2)用锤击法给栅网结构以激振，同时测出其响应；(3)将得到的信号经A/D转换器进行采样后输入计算机，计算出激励点与响应点的传递函数，得到栅网的频率；(4)用声波激励的方法对栅网结构进行整体激励，用激光测振仪测取各点的响应，并实时在计算机内进行传递函数曲线的拟合得到栅网的模态振型。

进一步地，在步骤(1)中，在栅网的薄壳上共布置68个测点，形成栅网的网格结构。

进一步地，将栅网固定在钻孔的夹具上，与实际约束一致。

优选地，所述夹具采用刚性好、重量低、具有较高的刚性质量比和高阻尼特性的铝合金材料，夹具用整块材料加工而成，夹具与试品的重心与试验台面中心重合。

与现有技术相比，本发明采用锤击确定固有频率，声激励确定振型的激励方法，解决了微型结构因频率过高而激振不起来的问题；采用栅网固定在钻孔的夹具上，与实际约束一致的结构支承方法。解决微型结构——行波管栅网的安装与定位的问题；采用激光束代替传统的传感器方法，采集栅网上振动响应信号，解决了因微型结构的尺寸太小、无法表贴传感器而无法获得完成信号探测的难题。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。

图1是试验系统示意图。

图2是行波管栅网试验样品图。

图3是栅网模态试验装置图。

图4是栅网结构模态试验系统图。

图5是栅网模型振动测点布置图。

图6是栅网的振动曲线及频谱图。

图7是单频声波激振下栅网的频谱图。

图8是栅网的模态试验振型图。

图9是栅网仿真计算结果图。

具体实施方式