振动试验装置以及对产品进行振动试验的方法制造方法及图纸

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。

【技术实现步骤摘要】
振动试验装置以及对产品进行振动试验的方法
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。
技术介绍
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。
技术实现思路
本专利技术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。根据本专利技术实施例的一个方面，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。根据本专利技术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，通过本专利技术的装置和方法，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分别示出了根据本专利技术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分别示出了根据本专利技术专利申请的具体实施方式的转接工装的主视图和俯视图；图3a至图3c分别示出了根据本专利技术专利申请的具体实施方式的转接工装在一阶、二阶和三阶固有频率时的转接工装的视图；图4示出了根据本专利技术专利申请的具体实施方式的液压球铰的示意图；图5示出了根据本专利技术专利申请的具体实施方式的支撑台的示意图；图6示出了根据本专利技术专利申请的具体实施方式的支撑台的示意图；图7示出了根据本专利技术专利申请的具体实施方式的径向轴承装置的示意图；图8a和图8b示出了根据本专利技术专利申请的具体实施方式的振动试验装置与行波管配合的示意图；图9a和图9b示出了根据本专利技术专利申请的具体实施方式的振动试验装置与行波管配合使用时的声振联合试验振动控制点响应曲线；以及图10示出了根据本专利技术专利申请的具体实施方式对产品进行振动试验的方法的示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本专利技术及其应用或使用的任何限制。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本专利技术的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。实施例参考图1所示，根据本申请的实施例，提供一种振动试验装置100，包括：转接工装110和多个振动台120，其中转接工装110用于加载产品，多个振动台120用于支撑转接工装110并且向转接工装110提供振动。其中，振动试验装置110还包括多个液压球铰121，多个液压球铰121分别连接于多个振动台120的台面上，并且支撑转接工装110。通过以上技术方案，本专利技术在振动台120的台面上设置支撑转接工装110的液压球铰121。液压球铰除了承载和传递振动外，还具有运动解耦的功能，可实现±5°内自由转动，防止对产品结构弯曲和振动台动圈产生影响，并使振动更符合自由飞行状态。从而解决了前面提到的关于进行运动解耦的问题并且有助于解决自由飞行的技术问题。作为具体实例，振动试验装置110可以是用于大型舱段的三台并激声振联合试验的通用试验装置。此外，转接工装110包括呈环形的上端面111和下端面112以及设置于上端面111和下端面112的外侧的环形侧壁113，并且转接工装的下端面112还设置有从环形侧壁113向外突出的多个支耳114，其中多个液压球铰121分别支撑多个支耳114。此外，转接工装110的侧壁113的内壁面和转接工装110的多个支耳处都设置有加强筋115和116。从而，通过设置于侧壁113的内壁面的加强筋115和设置于支耳114处的加强筋116，使得转接工装110，更加牢固。此外，转接工装110由铝合金材料制成。此外，转接工装110具有200Hz以上的固有频率。此外，参考图4，振动试验装置100还包括支撑台130，支撑台130上设置有用于支撑转接工装110的多个空气弹簧133。从而，通过支撑台1本文档来自技高网...

【技术保护点】
振动试验装置，包括：转接工装和多个振动台，其中所述转接工装用于加载产品，所述多个振动台用于支撑所述转接工装并且向所述转接工装提供振动，其特征在于，所述振动试验装置还包括多个液压球铰，所述多个液压球铰分别连接于所述多个振动台的台面上，并且支撑所述转接工装。

【技术特征摘要】
1.振动试验装置，包括：转接工装和多个振动台，其中所述转接工装用于加载产品，所述多个振动台用于支撑所述转接工装并且向所述转接工装提供振动，其特征在于，所述振动试验装置还包括多个液压球铰，所述多个液压球铰分别连接于所述多个振动台的台面上，并且支撑所述转接工装。2.根据权利要求1所述的振动试验装置，其特征在于，所述转接工装包括呈环形的上端面和下端面以及设置于所述上端面和所述下端面的外侧的环形侧壁，并且所述转接工装的下端面还设置有从所述环形侧壁向外突出的多个支耳，其中所述多个液压球铰分别支撑所述多个支耳。3.根据权利要求2所述的振动试验装置，其特征在于，所述转接工装的侧壁的内壁面和所述转接工装的所述多个支耳处都设置有加强筋。4.根据权利要求2或3所述的振动试验装置，其特征在于，所述转接工装由铝合金材料制成。5.根据权利要求2或3所述的振动试验装置，其特征在于，所述转接工装具有200Hz以上的固有频率。6.根据权利要求1所述的振动试验装置，其特征在于，所述振动试验装置还包括支撑台，所述支撑台上设置有用于支撑所述转接工装的多个空气弹簧。7.根据权利要求6所述的振动试验装置，其特征在于，所述空气弹簧的固有频率能够调节至2Hz。8.根据权利要求6所述的振动试验装置，其特征在于，所述支撑台包括支撑板以及多个支腿，并且其中，所述支撑板的与所述振动台对应的位置处分别设置有凹槽；以及所述多个液压球铰分别穿过对应的所述凹槽支撑所述转接工装。9.根据权利要求8所述的振动试验装置，其特征在于，所述振动试验装置配置为通过所述支腿的底盘和所述振动台的底部用压板压紧。10.根据权利要求2所述的振动试验装置，其特征在于，所述振动试验装置还包括多个支撑构件以及由所述多个支撑构件分别支撑的多个径向轴承装置，其中所述多个径向轴承装置定位于所述转接工装的侧壁所限定的空间内，并且分别沿所述转接工装的径向方向延伸。11.根据权利要求10所述的振动试验装置，其特征在于，所述转接工装的所述支耳处对应的所述侧壁的内壁为平面，所述多个径向轴承装置的位置分别与各个平面内壁对应，并且包括滑...

【专利技术属性】
技术研发人员：张群，毕京丹，方兴，韩文龙，于书良，逯志国，
申请(专利权)人：北京强度环境研究所，中国运载火箭技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11