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低頻振動和高頻振動對飛機設(shè)施的影響

閱讀:5232      發(fā)布時間:2013-5-8
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振動可能導致零件的機械疲勞失效、相對運動(可產(chǎn)生磨損)、多余物遷移(導致電氣短路)以及顫噪效應(yīng)和摩擦電噪聲(造成的電路性能下降)。試驗和理論分析表明,各種故障模式的相對可能性隨振動量值而變化。為了以適當?shù)谋壤龔同F(xiàn)服役過程的故障模式,需要按幾個量值進行試驗,在每一量值中保持時間的百分比與服役使用過程的預示結(jié)果相同。可以認為振動譜包括兩部分:低頻部分,飛機通過外掛構(gòu)架傳遞到外掛的振動(這不是低頻振動的*振源,但是主要振源);高頻部分,由直接作用于外掛表面的附面層壓力脈動所轍發(fā)的振動。通常,外掛構(gòu)架的機械阻抗使得低頻與高頻之間的分界線在100Hz-200Hz之間。

一、低頻振動

低頻振動主要導致對結(jié)構(gòu)包括支架、大電路板和機電裝置(例如陀螺儀、繼屯器)的失效,低頻振動主要來自飛機,因此通過振動臺在掛點的輸入激勵能較好地復現(xiàn),參照GJB 150.16A-2009。應(yīng)注意脈動氣動力也可作用于低頻范圍。對于控制面、翼面或其他具有大的面積一質(zhì)量比的結(jié)構(gòu),氣動力的作用可能占優(yōu)勢。因此,不能將試件的低頻振動作為翼面、垂尾或其附件的結(jié)構(gòu)疲勞壽命試驗。通常,需要進行單獨的部件試驗以確定其結(jié)構(gòu)疲勞壽命。

二、高頻振動

高頻振動(高于外掛連接能夠傳遞的振動頻率)是由附面層素流所激發(fā)的。主要導致電子產(chǎn)品故障,但不會引起外掛的結(jié)構(gòu)失效。對于外掛,附面層壓力脈動的主要特征是:

1、壓力譜幾乎是平直的,一直到外掛部件局部響應(yīng)的zui高頻率壓力譜的-3dB點約為4000Hz)

因此,外掛的振動譜幾乎*由其固有頻率響應(yīng)所決定。

2、壓力脈動和相應(yīng)的振動的均方根量值近似正比于動壓q,動壓q是飛行速度和高度的函數(shù)見式(2))

q=PoσVa2M2------------------------ (2)

式中:

q——動壓,kN/m2

Po——海平面大氣密度,1 2251×10-3kg/m3

σ——當?shù)卮髿饷芏扰c海平面大氣密度之比(標準大氣)(在兩種高度范圍內(nèi)隨高度變化,參見

GJB 150.16A-2009中的表C.6);

Va——海平面聲速(標準大氣),340.28 m/s

M——飛行馬赫數(shù)。

武漢尚測試驗設(shè)備有限公司生產(chǎn)的振動試驗臺主要運用在以下一些領(lǐng)域

1、電子組件的接觸不良

2、各零件之標準值偏移

3、電路短路及斷續(xù)不穩(wěn)

4、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的強度

5、提早將不良件篩檢

6、保護材料的磨損

7、結(jié)合物的松脫

8、零部件的破損

9、找尋結(jié)構(gòu)、零件、包裝與運送過程間的共振關(guān)系

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