[发明专利]一种泵压式液体火箭发动机结构复合振动成分试验系统

摘要

一种泵压式液体火箭发动机结构复合振动成分试验系统，涉及结构复合振动成分试验方法领域；包括3个激振器、激励支撑装置、计算机、3个控制仪与信号发生器、响应采集系统、3个功率放大器、3个激励杆、3个力传感器和加速度传感器；本发明利用多组激振器的激励使发动机结构被激起一种单一振动激励源难以实现的振动响应，振动响应频谱成分中同时具有发动机燃烧室、涡轮泵、燃气发生装置等多个激励源的频谱特征，而且对每种振动激励载荷谱的放大或衰减规律在其中也能得到反映，通过对结构振动响应频谱合成成分与激励源的关系分析，获得发动机结构振动响应对不同激励源的敏感程度；成本小、技术难度适中且适用于泵压式液体火箭发动机结构。

主权项

1.一种泵压式液体火箭发动机结构复合振动成分试验系统，其特征在于：包括安装台面(1)、发动机(2)、第一激振器(3)、第二激振器(4)、第三激振器(5)、激励支撑装置(6)、计算机(7)、第一控制仪与信号发生器(8)、第二控制仪与信号发生器(9)、第三控制仪与信号发生器(10)、响应采集系统(11)、第一功率放大器(12)、第二功率放大器(13)、第三功率放大器(14)、第一激励杆(15)、第二激励杆(16)、第三激励杆(17)、第一力传感器(18)、第二力传感器(19)、第三力传感器(20)和加速度传感器(21)；其中，安装台面(1)为水平放置的圆台结构；发动机(2)固定安装在安装台面(1)上表面的中心位置；激励支撑装置(6)固定安装在安装台面(1)的上表面；计算机(7)：发出第一数字参考信号至第一控制仪与信号发生器(8)；发出第二数字参考信号至第二控制仪与信号发生器(9)；同时发出数字正弦参考信号至第三控制仪与信号发生器(10)；接收第一控制仪与信号发生器(8)反馈来的第一数字振动信号；将第一数字参考信号与第一数字振动信号进行对比；当第一数字参考信号与第一数字振动信号的比值为‑1dB～1dB时，发出第一数字参考信号至第一控制仪与信号发生器(8)；当第一数字参考信号与第一数字振动信号的比值小于‑1dB或大于1dB时，停止发送第一数字参考信号至第一控制仪与信号发生器(8)；接收第二控制仪与信号发生器(9)反馈来的第二数字振动信号；将第二数字参考信号与第二数字振动信号进行对比；当第二数字参考信号与第二数字振动信号的比值为‑1dB～1dB时，发出第二数字参考信号至第二控制仪与信号发生器(9)；当第二数字参考信号与第二数字振动信号的比值小于‑1dB或大于1dB时，停止发送第二数字参考信号至第二控制仪与信号发生器(9)；接收第三控制仪与信号发生器(10)反馈来的第三数字振动信号；将数字正弦参考信号与第三数字振动信号进行对比；当数字正弦参考信号与第三数字振动信号的比值为‑1dB～1dB时，发出数字正弦参考信号至第三控制仪与信号发生器(10)；当数字正弦参考信号与第二数字振动信号的比值小于‑1dB或大于1dB时，停止发送数字正弦参考信号至第三控制仪与信号发生器(10)；第一控制仪与信号发生器(8)：接收计算机(7)传来的第一数字参考信号；将第一数字参考信号进行数模转换生成第一电学模拟信号，并将第一电学模拟信号发送至第一功率放大器(12)；接收第一力传感器(18)反馈的第一振动信号；将第一振动信号进行模数转换生成第一数字振动信号，并将第一数字振动信号反馈至计算机(7)；第一功率放大器(12)：接收第一控制仪与信号发生器(8)传来的第一电学模拟信号，对第一电学模拟信号进行功率放大，生成第一数字参考信号的电流与电压信号，并将第一数字参考信号的电流与电压信号发送至第一激振器(3)；第一激振器(3)：接收第一功率放大器(12)传来的第一数字参考信号的电流与电压信号；产生振动，生成第一振动信号，并将第一振动信号通过第一激励杆(15)发送至第一力传感器(18)；第一力传感器(18)：通过第一激励杆(15)接收第一激振器(3)传来的第一振动信号，对第一振动信号进行采集记录，同时将第一振动信号反馈至第一控制仪与信号发生器(8)；第二控制仪与信号发生器(9)：接收计算机(7)传来的第二数字参考信号；将第二数字参考信号经数模转换生成第二电学模拟信号，并将第二电学模拟信号发送至第二功率放大器(13)；接收第二力传感器(19)反馈的第二振动信号；对第二振动信号进行模数转换生成第二数字振动信号，并将第二数字振动信号反馈至计算机(7)第二功率放大器(13)：接收第二控制仪与信号发生器(9)传来的第二电学模拟信号，对第二电学模拟信号进行功率放大，生成第二数字参考信号的电流与电压信号，并将第二数字参考信号的电流与电压信号发送至第二激振器(4)；第二激振器(4)：接收第二功率放大器(13)传来的第二数字参考信号的电流与电压信号；产生振动；生成第二振动信号；并将第二振动信号通过第二激励杆(16)发送至第二力传感器(19)；第二力传感器(19)：通过第二激励杆(16)接收第二激振器(4)传来的第二振动信号，对第二振动信号进行采集记录，同时将第二振动信号反馈至第二控制仪与信号发生器(9)；第三控制仪与信号发生器(10)：接收计算机(7)传来的数字正弦参考信号；将数字正弦参考信号经数模转换生成第三电学模拟信号，并将第三电学模拟信号发送至第三功率放大器(14)；接收第三力传感器(20)反馈的第三振动信号，将第三振动信号经模数转换生成第三数字振动信号，并将第三数字振动信号反馈至计算机(7)；第三功率放大器(14)：接收第三控制仪与信号发生器(10)传来的第三电学模拟信号，对第三电学模拟信号进行功率放大，生成数字正弦参考信号的电流和电压信号，并将数字正弦参考信号的电流和电压信号发送至第三激振器(5)；第三激振器(5)：接收第三功率放大器(14)传来的数字正弦参考信号的电流和电压信号；正弦振动；生成第三振动信号；并将第三振动信号通过第三激励杆(17)发送至第三力传感器(20)；第三力传感器(20)：通过第三激励杆(17)接收第三激振器(5)传来的第三振动信号，对第三振动信号进行采集记录，同时将三振动信号反馈至第三控制仪与信号发生器(10)；加速度传感器(21)：固定安装在发动机(2)的侧壁；测量获得发动机(2)响应的加速度信号；并将的发动机(2)响应的加速度信号发送至响应采集系统(11)；响应采集系统(11)：接收加速度传感器(21)传来的发动机(2)响应的加速度信号，进行模数转换，生成加速度数字信号，并将加速度数字信号发送至计算机(7)。