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更新时间:2020-08-30 04:02
 

  GJB150A振动试验改进介绍_兵器/核科学_工程科技_专业资料。GJB150A解读

  浅谈 GJB 150A 振动试验部分的几点改进 朱 耀 航天科工防御技术研究试验中心(航天二院 201 所) 一、引言 从 1986 年 GJB150(参考 MIL-STD-810C)发布到 2009 年 GJB 150A(主要参考 MIL-STD-810F,部分参考 MIL-STD-810G)的发布,中间间隔了 13 年的时间(在这段时 间里美军标 MIL-STD-810 更新了 C、D、ac88亚洲城官网,E、F、G 共5个版本) ,由于时间跨度较大,两版 国军标也存在较大区别,振动磨的激振器同时由于新军标推出时间较短,因此也有必要对 GJB 150A 的改进 做一个简单的介绍。 二、GJB 150A 总结改进简述 整体上 GJB 150A 相对于 GJB150 最大的变化就是结构形式 (或编排方式) 发生了变化。 刚开始制定 GJB150 时是参考美军标 MIL-STD-810C 进行的,振动磨大型因此 GJB150 最初也是一个单 纯的环境试验标准, 主要内容就是对环境试验条件、 试验设备和具体的试验方法做出规定和 限制。从 810D 开始,810 标准便逐渐转变为裁减标准,由于 GJB 150A 主要是参考 810F 制 定的,因此与 150 相比,150A 不再对具体试验方法进行规定,而是给出一个总的裁减标准, 把不同的环境条件都放进了附录。具体表现就是不再提供具体的试验条件和试验项目顺序, 而是提供一个如何进行试验的技术指导同时利用附录提供了一些基本数据和参考方法,与 150 标准相比,150A 不能直接引用,试验的开展具有更大的灵活性,因而对相关人员提出 了更高的要求。关于 GJB 150A 的总体改动在此不作详述,想深入了解的可以参考祝耀昌等 人的文章[1]。 在此,新型振动磨机厂主要对 GJB150.16A(振动试验)的改进进行说明,由于标准中振动试验部分本 身内容过多,在此仅对 GJB150.16A 中改动较大的两个地方进行说明。 三、振动试验控制 振动试验一般是指在实验室条件下产生一个可以人为控制的振动环境以模拟被试产品 在实际使用过程中所经历的振动环境。 显然, 振动试验的有效性取决于实验室条件下产生的 振动环境与实际振动环境的相似程度, 因此就必须对振动试验进行一定的控制以保证其有效 性。振动试验中对试验造成影响的人为控制主要有以下三个方面:试验条件设置、试件的安 装、控制方案。 (1)试验条件设置 GJB150.16 中专门有设置实验条件这一节, 对各种环境下的试验条件都做出了明确的规 定;而在 150.16A 中改成了裁减指南一节,列出了环境造成的各种效应,使用者可以根据产 品的特性,分析该环境对其可能造成的影响,进而选择试验程序。同时在该节中还对各个试 验程序的特点和适用对象作了说明,并提供了选择试验顺序考虑因素,为裁减提供指导。另 外,在 150.16A 中特别指出了应根据产品寿命周期环境剖面和实测数据自行确定试验条件, 对于原来 150.16 标准正文中给出的规定试验条件则被作为基本参考数据和技术指导放在了 附录里面。 (2)试件的安装 在 GJB150.16 里面, 关于试件的安装是作为试验实施过程中的一个步骤, 而且说的过于 简单,仅仅提到要按照产品实际使用状态安装,由于实验室条件限制,这样的要求基本无法 实现,在实际试验操作过程中往往就对产品的安装要求忽略了。 在实验室振动试验时, 试件一般通过适当的试验夹具安装在振动台上, 通过振动台与夹 [2] 具的组合来模拟实际使用过程中试件安装平台的振动环境 。 因此要保证振动试验模拟的准 确性,试件的安装就必须满足一定的要求。在 GJB150.16A 中就明确的提出夹具的选择和试 件的安装必须考虑到结构之间的动态耦合效应和阻抗匹配问题(3.3.2 节) ;并且在 5.1 中还 提出了要对夹具和装备进行模态测试;另外还把试件的安装和调试单独列作 6.4 节,ac88亚洲城官网说明在 150.16A 里面更加重视安装对试验结果的影响。另外,在 GJB150.16A 中试件的安装是属于 试验准备的一部分,而在 GJB.16 中试件的安装是在初始检测后进行,属于试验过程的一部 分,从试验精确性和严谨性来说,16A 的方法显然更科学。 (3)控制方案 控制方法主要指控制点选择(即控制传感器粘贴位置)和量级控制方法,由于夹具以及 夹具与试件连接并不是理想刚性的, 因此不同的控制方法会导致振动试验时试件上承受的振 动量级相差很大。 然而在 GJB150.16 基本没有提及控制方法, 这就导致试验时试验结果与试 验人员操作密切相关,无法保证振动试验的有效性。 在 GJB150.16A 中 6.2 节专门列出了试验控制的要求,并且给出了几种通用的控制方法 以供参考和裁减。一般情况下,振动控制点都是选择在试件与试验夹具连接的界面上,理想 状态下夹具和试件都可以当做刚体处理,此时试件上的振动响应与控制点的输入响应一致; 然而当试件尺寸和重量较大,或者夹具的刚性不够好时,由于试件与夹具、振动台之间的动 态耦合作用, 使得振动控制点上的响应与试件上的响应不一致, 特别是在系统的共振和 振频率附近,往往会造成试件的过试验或欠试验。因此,为了在振动试验中使试件承受的量 级尽量接近要求量级,需要采取适当的控制方案进行试验。 四、试验记录与结果分析 GJB150 中未提及试验报告,也没有规定试验后的结果分析,导致长期以来我国的环境 试验报告编写极不规范,内容十分简单,仅仅只是提供一个试验结论,缺乏有效的信息和数 据,不仅可追溯性差,而且也无法评价试验的有效性。 在 GJB150.16A 中设置了信息要求一节(第 5 节) ,信息要求包括了试验前、试验中和 试验后的信息,除了 GJB150.1A 中要求的一般信息外,还给出了若干特殊信息供参考和裁 减。相对于 GJB 150 而言,信息记录包括了试验的各个环节,包括试验夹具、模态、安装方 式、控制方案、加载情况、试件的动力响应等。 结果分析是 GJB 150A 的一大进步,对规范环境试验工作、提高环境试验水平和试验报 告的质量具有重要作用。在 GJB150.16A 中,对结果分析提供了较为明确的指导。首先必须 分析失效机理,除了通常的材料特性、失效形式以及裂纹初始位置外,再一次强调了共振频 率、模态、阻尼以及动态应变分布;另外对于鉴定试验,也给出了明确的失效或试验通过的 判据。 五、结言 以上只是对 GJB150.16A 中的两点重要改进作了一个粗略的介绍, 总的来说, GJB 150A 作为剪裁标准,给技术人员提供了极大的灵活性,使用得当的线 中简单套 用标准所带来的过设计、过试验或欠设计、欠试验的问题,同时也对技术人员提出了更高的 要求。相对于 GJB150.16,GJB150.16A 通篇强调的两点核心问题就是:1、以实测数据优先 作为试验依据;2、必须考虑结构的动态耦合以及模态。另外,150A 对试验操作(试件安装、 传感器粘贴等) 、试验信息记录和试验报告编写提出了更高的要求,对于试验人员而言也要 求他们的操作更加准确、精细。因此,必须加强相关人员的培训,以更好的贯彻 GJB 150A, 从而提高我国环境试验的整体水平。 参考文献 [1] 祝耀昌,王建刚,张建军;GJB 150A 与 GJB 150 内容对比与分析” ;航天器环境工程, 第 28 卷第 1 期、第 2 期,2011 年 2 月、4 月 [2] 施荣明;国军标 150A 力学试验方法;2012 年 3 月

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