[发明专利]振动试验装置以及对产品进行振动试验的方法

说明书

本申请公开了一种振动试验装置以及对产品进行振动试验的方法。其中，振动试验装置包括：转接工装和多个振动台，其中转接工装用于加载产品，多个振动台用于支撑转接工装并且向转接工装提供振动。其中，振动试验装置还包括多个液压球铰，多个液压球铰分别连接于多个振动台的台面上，并且支撑转接工装。

技术领域

本申请涉及航天领域，具体而言，涉及一种振动试验装置以及对产品进行振动试验的方法。

背景技术

航天产品在寿命周期中会经受严酷的振动力学环境，特别是在发射和飞行过程中主要经受由发动机和气动湍流引起的振动力学环境，需对其进行振动环境适应性考核。就目前而言地面试验依旧是航天产品在研制阶段的有效手段和必要环节，随着新型运载火箭技术的不断发展，产品的直径、重量和试验量级越来越大，对振动试验技术提出了挑战。

目前采用多台并激振动试验(多台并激是指用多个振动台同时激励一个试件，并控制振动台与试件连接处的响应即功率谱密度矩阵或正弦幅频曲线)或多台并激声振联合试验是解决大尺寸、大量级产品振动环境考核的方法之一，而试验中如何实现振动环境更真实、有效的模拟，增加了振动试验边界设计的难度和要求。试验过程中需要解决以下问题：

首先，舱段产品的实际振动过程中除主向振动外，还存在转动、角振动等耦合运动，为实现振动环境的真实模拟，同时防止对产品弯曲和振动台动圈的影响，必须进行运动解耦。

其次，火箭产品飞行过程为自由边界状态，为保证边界模拟的真实性，必须使边界模拟接近自由状态，使整个系统的支撑频率在5～20Hz之间且低于产品一阶频率的一半。

再次，由于产品的重量较大，可能会超出振动台的静承载能力，必须对产品进行有效的辅助承载支撑。

再次，振动试验过程中可能出现产品大倾角晃动、周向大角度转动等危险情况，还必须对除主振动方向外的运动进行适当的限位，防止产品倾倒、大角度转动。

最后，试验装置必须保证振动的有效传递，保证振动控制的稳定性，同时采用行波管噪声声振联合试验时，应对声传递不产生影响。

针对上面提出的技术问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种振动试验装置以及对产品进行振动试验的方法，以至少解决上面提出的一个或多个问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种振动试验装置，包括：转接工装和多个振动台。其中转接工装用于加载产品，多个振动台用于支撑转接工装并且向转接工装提供振动。振动试验装置还包括多个液压球铰，多个液压球铰分别连接于多个振动台的台面上，并且支撑转接工装。

根据本发明实施例的另一个方面，还提供了一种对产品进行振动试验的方法，包括：设置多个振动台；在多个振动台上安装液压球铰；在液压球铰上设置转接工装；在转接工装上加载产品；以及驱动多个振动台振动，并对产品进行振动试验。

从而，通过本发明的装置和方法，能够实现运动解耦以及振动环境的真实模拟；其边界模拟接近自由状态；能够对产品进行有效的辅助承载支撑；能够对除主振动方向外的运动进行适当的限位，防止产品倾倒、大角度转动；并且采用行波管噪声声振联合试验时，对声传递不产生影响，实现振动的有效传递和多个振动台的同步稳定控制。从而解决了现有技术中存在的技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1a至图1d分别示出了根据本发明专利申请的具体实施方式的振动试验装置的示意图、俯视图、侧视图以及局部放大图；

图2a和图2b分别示出了根据本发明专利申请的具体实施方式的转接工装的主视图和俯视图；