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目的
他式驗(yàn)的目的是驗(yàn)證在經(jīng)受連續(xù)小口徑炮發(fā)射的工作環(huán)境中,裝備遇到重復(fù)沖擊/瞬態(tài)振動(dòng)時(shí),保持結(jié)構(gòu)和功能完整性的能力。
應(yīng)用
本試驗(yàn)適用于受炮擊振動(dòng)影響的裝備。炮擊環(huán)境是一個(gè)重復(fù)沖擊或瞬態(tài)振動(dòng),其產(chǎn)生原因?yàn)椋?/span>
a)炮口的沖擊壓力撞擊裝備表面;
b)炮的機(jī)械運(yùn)動(dòng)引起的結(jié)構(gòu)架重復(fù)沖擊或瞬態(tài)振動(dòng);
c) a)和b)的組合。
爆炸壓力脈沖越靠近裝備表面,實(shí)測(cè)環(huán)境越呈現(xiàn)為重復(fù)沖擊形式,它引起的裝備響應(yīng)具有上升時(shí)間短并衰減迅速的特點(diǎn),同時(shí),在裝備總體響應(yīng)環(huán)境上,結(jié)構(gòu)振動(dòng)起的作用越小。爆炸壓力脈沖離裝備表面越遠(yuǎn),實(shí)測(cè)環(huán)境中越呈現(xiàn)為結(jié)構(gòu)振動(dòng)或者被介于炮擊源和裝備之間的結(jié)構(gòu)濾掉的瞬態(tài)振動(dòng)。
作用于復(fù)雜多模態(tài)裝備系統(tǒng)的重復(fù)沖擊或瞬態(tài)振動(dòng)所引起的裝備響應(yīng)中,如下兩個(gè)頻率處的響應(yīng)較大:
a)施加在裝備上的外部激勵(lì)環(huán)境的強(qiáng)迫頻率;
b)激勵(lì)期間或激勵(lì)剛結(jié)束后裝備固有共振頻率。
炮擊環(huán)境對(duì)裝備的結(jié)構(gòu)和功能完整性產(chǎn)生潛在的不利效應(yīng)。不利效應(yīng)隨炮的口徑、裝備與炮的接近程度和炮擊環(huán)境持續(xù)時(shí)間的增加而增加。與裝備固有頻率(隨同它的諧波)相一致的炮擊速率和炮擊環(huán)境持續(xù)時(shí)間,將增大對(duì)裝備的結(jié)構(gòu)和功能完整性的不利效應(yīng)。其引起的主要效應(yīng):
a)部件之間、部件接口之間的摩擦力增加或減少;
b)絕緣電阻下降,磁場(chǎng)和電場(chǎng)強(qiáng)度變化;
c)電路板故障,電路板損壞,電聯(lián)接器失效;
d)永久機(jī)械變形;
e)機(jī)械部件斷裂;
f)加速疲勞(低周期疲勞);
g)潛在的壓電作用;
h)晶體、陶瓷、環(huán)氧樹脂或玻璃封裝件的破裂、斷裂。
本試驗(yàn)包括下列三個(gè)脈沖程序和一個(gè)振動(dòng)程序:
a)脈沖程序:
1)程序I——實(shí)測(cè)裝備響應(yīng)數(shù)據(jù)的直接再現(xiàn);
2)程序II——統(tǒng)計(jì)生成的重復(fù)脈沖;
3)程序III——重復(fù)脈沖沖擊響應(yīng)譜(SRS)。
b)振動(dòng)程序:程序IV——高量級(jí)隨機(jī)振動(dòng)/正弦加隨機(jī)振動(dòng)/窄帶隨機(jī)加隨機(jī)振動(dòng)。
程序I——實(shí)測(cè)裝備響應(yīng)數(shù)據(jù)的直接再現(xiàn)。在實(shí)驗(yàn)室的振動(dòng)臺(tái)上再現(xiàn)實(shí)際炮擊環(huán)境的裝備響應(yīng),控制波形以得到近似的裝備實(shí)測(cè)炮擊響應(yīng)時(shí)間歷程,見(jiàn)附錄A?
程序 II
程序II——統(tǒng)計(jì)生成的重復(fù)脈沖——均值(確定性)加殘余(隨機(jī)性)脈沖。該程序根據(jù)實(shí)際響應(yīng)數(shù)據(jù)對(duì)模型進(jìn)行統(tǒng)計(jì)擬合,建立實(shí)際炮擊振動(dòng)裝備響應(yīng)統(tǒng)計(jì)特征模型。在實(shí)驗(yàn)室振動(dòng)臺(tái)上再現(xiàn)炮擊環(huán)境響應(yīng)統(tǒng)計(jì)模型,控制波形以得到裝備實(shí)測(cè)炮擊環(huán)境響應(yīng)時(shí)間歷程的統(tǒng)計(jì)再現(xiàn),見(jiàn)附錄B。
程序 III
程序III——重復(fù)脈沖沖擊響應(yīng)譜(SRS)。將實(shí)測(cè)的炮擊環(huán)境裝備響應(yīng)時(shí)間歷程分解為單個(gè)脈沖進(jìn)行分析。計(jì)算單個(gè)脈沖的最大沖擊響應(yīng)譜,用SRS來(lái)描述裝備炮擊環(huán)境響應(yīng)的特征。構(gòu)成一個(gè)表示炮擊SRS特征的響應(yīng)時(shí)間歷程,其持續(xù)時(shí)間等于單個(gè)實(shí)測(cè)裝備炮擊環(huán)境響應(yīng)脈沖持續(xù)時(shí)間。以炮擊速率重復(fù)得到衍生的炮擊脈沖,見(jiàn)附錄C。
程序 IV
程序IV——高量級(jí)隨機(jī)振動(dòng)/正弦加隨機(jī)振動(dòng)/窄帶隨機(jī)加隨機(jī)振動(dòng)。若實(shí)測(cè)的裝備炮擊環(huán)境響應(yīng)時(shí)間歷程沒(méi)有顯明脈沖特征(一般情況下觀察外場(chǎng)實(shí)測(cè)裝備響應(yīng)時(shí)間歷程不能確定炮擊速率),或裝備離炮口有一定距離,同時(shí)只呈現(xiàn)出高量值的結(jié)構(gòu)隨機(jī)振動(dòng),則應(yīng)使用GJB150.16A-2009中的正弦加隨機(jī)或窄帶隨機(jī)加隨機(jī)振動(dòng),GJB 150.18A-2009中程序皿短時(shí)瞬態(tài)振動(dòng)中的指南。在缺少實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的情況下,
見(jiàn)附錄D。