[发明专利]旋转导弹的弹性振动模态测试方法

摘要

本发明提供了一种旋转导弹的弹性振动模态测试方法，其包括以下步骤：步骤一，通过两根弹性绳将导弹水平悬挂，导弹与弹性绳之间利用滚转轴承连接，使导弹绕纵轴自由滚转；导弹一端通过夹具与一个柔性转轴连接，一个滚转驱动装置通过柔性转轴驱动导弹滚转，使得弹体能够产生横向自由位移同时转速可控，消除滚转驱动对弹体尾端的边界约束；步骤二，由电机、减速装置、柔性转轴和驱动控制器构成的滚转驱动装置，能够驱动导弹达到并维持指定转速滚转，转速在0～20转/秒范围内连续可调。本发明获得了导弹旋转状态下的弹性响应特性，可以应用于导弹在旋转状态下的模态测试。

主权项

1.一种旋转导弹的弹性振动模态测试方法，其特征在于，所述旋转导弹的弹性振动模态测试方法包括以下步骤：步骤一，通过两根弹性绳将导弹水平悬挂，导弹与弹性绳之间利用滚转轴承连接，使导弹绕纵轴自由滚转；导弹一端通过夹具与一个柔性转轴连接，一个滚转驱动装置通过柔性转轴驱动导弹滚转，使得弹体能够产生横向自由位移同时转速可控，消除滚转驱动对弹体尾端的边界约束；步骤二，由电机、减速装置、柔性转轴和驱动控制器构成的滚转驱动装置，能够驱动导弹达到并维持指定转速滚转，转速在0～20转/秒范围内连续可调；步骤三，将导弹沿轴向等分为N个站点，N为自然数且N≥10，每个站点安装加速度传感器，传感器一字贴装在弹体表面，加速度传感器响应输出由无线数据传输装置实时发送到地面基站，并由第一数据记录仪记录响应信号；步骤四，利用力锤垂直向上激励滚转轴承，激励信号经电荷放大器输出到第二数据记录仪，并与第一数据记录仪的传感器响应信号一起输入到频谱分析仪，采用正交多项式方法识别导弹在给定转速下的模态参数；所述滚转轴承的刚度、夹具的刚度都大于被试导弹最大试验频率的1.5倍；弹性绳的频率小于被试导弹一阶频率的10％；弹性绳的弹体初始水平最大允许误差不超过5‰，弹性绳的拉伸率应在40％～60％之间；滚转轴承和夹具的总质量不超过全弹质量的2％；所述滚转轴承由内层抱箍、单列深沟球轴承，外层抱箍和轴向挡板组成，内层抱箍能够固定在弹体表面，外层抱箍与弹性绳连接；所述柔性转轴为钢质圆杆结构，其弯曲频率小于被试导弹一阶频率的10％，在该约束条件下的被试导弹的一阶模态频率与自由模态频率相比偏差小于1％，二阶模态频率偏差小于3％，三阶模态频率偏差小于5％；所述加速度传感器分组与多个无线数据传输装置连接；所述旋转导弹的弹性振动模态测试方法采用安装支架、弹性绳、滚转轴承、滚转驱动装置、无线传感器测量系统、力锤激励系统以及频谱分析仪，滚转驱动装置由夹具、柔性转轴、电机、减速装置和驱动控制器组成，无线传感器测量系统由加速度传感器、无线数据传输装置、地面基站和第一数据记录仪组成，力锤激励系统由力锤、电荷放大器和第二数据记录仪组成；所述柔性转轴和导弹成一条直线，且在同一水平平面内；所述频谱分析仪采用正交多项式方法识别导弹在给定转速下的模态参数，正交多项式方法是以频响函数的有理分式为数学模型，对系统微分方程进行拉氏变换，构造方程组，求出系统的特征值与特征向量，最终识别出各模态参数。