本發(fā)明涉及過載試驗技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種減振器過載振動復合環(huán)境試驗系統(tǒng)及試驗方法。

背景技術(shù)：

火箭、導彈等航天器在主動段上升飛行、再入段飛行、變軌飛行等運行狀態(tài)時，箭體本身以及搭載的產(chǎn)品均受到過載和振動的同時作用。過載振動復合環(huán)境在火箭、導彈等航天器的運行階段是普遍存在。

航天器在運行過程中會產(chǎn)生復雜的振動環(huán)境，為保證航天器中產(chǎn)品的正常運行，減振器在航天器中廣泛使用。減振器的減振效率、阻尼等各種參數(shù)在不同的振動環(huán)境中是有所差異的，因此減振器一般都有其特定的使用環(huán)境。減振器的性能在過載振動復合環(huán)境下與單獨的振動環(huán)境下是不同的。滿足單獨振動環(huán)境下要求的減振器在過載復合環(huán)境下運行可能達不到設(shè)計需求的減振目的，從而導致產(chǎn)品的破壞，造成航天器的失敗，對國家經(jīng)濟財產(chǎn)帶來巨大損失，對國家安全帶來隱患。

為了型號發(fā)射安全與可靠性，需要進行完備地面環(huán)境試驗。目前常用的過載振動復合環(huán)境試驗方法主要有三種：

第一種方法是采用離心機模擬過載力，采用在離心-振動設(shè)備進行模擬過載振動復合環(huán)境。1970年美國圣地亞國家實驗室開發(fā)研制了“8.84m離心-振動設(shè)備”，其后離心-振動設(shè)備逐步發(fā)展并在試驗中使用。采用離心-振動設(shè)備進行過載振動復合環(huán)境試驗，試驗過程復雜，試驗周期長，試驗經(jīng)費高昂，并且離心力方向只能與振動方向相同，局限性大。

第二種方法是采用電磁力模擬過載力，即用永磁鐵作為減振器的配重，用電磁鐵進行過載力的加載，然后使用振動臺進行振動試驗。由于電磁力也是一種均布力，所以這種方法能夠很好的模擬過載力，不足之處是由于電磁力力對距離很敏感，振動試驗過程中振動的位移對過載力影響很大。

第三種方法是采用定頻振動模擬過載力，即在原有振動環(huán)境條件中疊加一個定頻振動，用定頻代替過載力。這種方法過載力不是恒力，而且定頻點的選取可能對產(chǎn)品影響很大，對過載振動復合環(huán)境的模擬是否可靠有待繼續(xù)探討，與離心機形似，只能模擬振動方向與過載方向相同的工況。

前兩種方法成本高、試驗復雜；第三種方法局限性大。迫切需求一種簡易的減振器過載振動復合環(huán)境試驗方法能夠有效、可靠、經(jīng)濟的進行減振器過載振動復合環(huán)境試驗。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

(一)要解決的技術(shù)問題

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是解決現(xiàn)有的減振器過載振動試驗裝置的結(jié)構(gòu)復雜的問題。

(二)技術(shù)方案

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種減振器過載振動復合環(huán)境試驗系統(tǒng)，包括測力裝置、低剛度加力裝置、減振器、減振器配重、減振器夾具和振動裝置，所述減振器夾具固定于所述振動裝置上，所述減振器與所述減振器配重依次與所述減振器夾具連接，所述低剛度加力裝置作用于所述減振器配重上，用于向所述減振器配重上施加試驗所需的過載力，且所述低剛度加力裝置的剛度低于25kg/m，所述測力裝置用于檢測所述低剛度加力裝置的過載力。

其中，所述低剛度加力裝置施加的過載力的方向與所述振動臺的振動方向相同或垂直。

其中，所述低剛度加力裝置的材料為彈性材料。

其中，所述低剛度加力裝置為橡皮繩。

其中，還包括固定裝置和支撐裝置，所述支撐裝置沿所述低剛度加力裝置的長度方向設(shè)置，且所述支撐裝置連接于所述固定裝置與所述測力裝置之間。

其中，所述測力裝置的量程為所述過載力的1.5倍至2倍。

其中，所述支撐裝置的長度可調(diào)。

其中，所述支撐裝置的承力能力至少為試驗所需的過載力的2倍以上。

其中，所述測力裝置施加的過載力作用在所述減振器配重的質(zhì)心上。

本發(fā)明還提供了一種減振器過載振動復合環(huán)境試驗方法，包括根據(jù)試驗所需過載力獲得測力裝置的量程和低剛度加力裝置的狀態(tài)；

根據(jù)測力裝置的量程和低剛度加力裝置的狀態(tài)選取相應(yīng)的測力裝置和低剛度加力裝置；

將減振器夾具固定在減振器上，并將減振器和減振器配重依次安裝，將支撐裝置的一端與固定裝置連接，另一端與測力裝置連接，并將測力裝置連接在低剛度加力裝置上，將低剛度加力裝置作用于減振器配重的質(zhì)心上；

調(diào)整支撐裝置的長度，使測力裝置上顯示的讀數(shù)等于試驗所需的過載力；

根據(jù)振動試驗任務(wù)要求，進行振動環(huán)境加載；

試驗結(jié)束后，關(guān)閉振動裝置，調(diào)整支撐裝置，使低剛度加力裝置完全卸力為止。

(三)有益效果

本發(fā)明的上述技術(shù)方案具有如下優(yōu)點：本發(fā)明提供的一種減振器過載復合環(huán)境試驗系統(tǒng)，包括測力裝置、減振器、減振器配重、減振器夾具和振動裝置，減振器夾具固定在振動裝置上，用于向試驗提供所需振動環(huán)境，振動夾具用于搭載減振器和減振器配重，低剛度加力裝置作用于減振器配重上，向減振器配重上施加試驗所需的過載力，且低剛度加力裝置的剛度低于25kg/m，這樣一來振動位移對過載力的影響較小，提高了試驗結(jié)果的準確性，測力裝置用于檢測低剛度加力裝置的過載力。該實驗系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡單，不需要采用離心機，對普通的振動裝置進行改造即可進行減振器過載振動復合環(huán)境試驗，試驗成本較低。

除了上面所描述的本發(fā)明解決的技術(shù)問題、構(gòu)成的技術(shù)方案的技術(shù)特征以及有這些技術(shù)方案的技術(shù)特征所帶來的優(yōu)點之外，本發(fā)明的其他技術(shù)特征及這些技術(shù)特征帶來的優(yōu)點，將結(jié)合附圖作出進一步說明。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例提供的試驗系統(tǒng)中過載力與振動方向相同時的狀態(tài)圖；

圖2是本發(fā)明實施例提供的試驗系統(tǒng)中過載力與振動方向垂直時的狀態(tài)圖。

圖中：1：支撐裝置；2：測力裝置；3：低剛度加力裝置；4：減振器配重；5：減振器；6：減振器夾具；7：振動裝置；8：固定裝置。

具體實施方式

為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

此外，在本發(fā)明的描述中，除非另有說明，“多個”、“多根”、“多組”的含義是兩個或兩個以上，“若干個”、“若干根”、“若干組”的含義是一個或一個以上。

如圖1和圖2所示，本發(fā)明實施例提供的一種減振器5過載復合環(huán)境試驗系統(tǒng)，包括測力裝置2、減振器5、減振器配重4、減振器6夾具和振動裝置7，減振器夾具固定在振動裝置7上，用于向試驗提供所需振動環(huán)境，振動夾具用于搭載減振器和減振器配重，減振器配重4與減振器5實際使用工況的載重完全相同，包括質(zhì)量分布情況，實現(xiàn)了對減振器5受力效果的真實模擬，低剛度加力裝置3作用于減振器配重上，向減振器配重上施加試驗所需的過載力，且低剛度加力裝置3的剛度低于25kg/m，這樣一來振動位移對過載力的影響較小，提高了試驗結(jié)果的準確性，測力裝置2用于檢測低剛度加力裝置3的過載力。該實驗系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡單，不需要采用離心機，對普通的振動裝置7進行改造即可進行減振器5過載振動復合環(huán)境試驗，試驗成本較低。

進一步地，低剛度加力裝置3施加的過載力的方向與振動臺的振動方向相同或垂直。如圖1所示，低剛度加力裝置3施加的過載力的方向與振動臺的振動方向相同，即振動臺固定在地面上，提供豎直方向的振動，減振器夾具6固定在振動臺上用于搭載減振器5，減振器5與減振器配重4與減振器夾具6沿水平方向設(shè)置，低剛度加力裝置3位于減振器配重4的上方，向減振器配重4施加一個豎直方向的過載力；如圖2所示，低剛度加力裝置3施加的過載力的方向與振動臺的振動方向垂直，即振動臺固定在地面上，提供豎直方向的振動，減振器夾具6固定在振動臺上用于搭載減振器5，減振器5與減振器配重4與減振器夾具6沿豎直方向設(shè)置，低剛度加力裝置3位于減振器配重4的上方，向減振器配重4施加一個豎直方向的過載力。因此該實驗系統(tǒng)不僅能提供過載力與振動方向相同的工況，也能夠提供過載力與振動方向不同的工況。

進一步地，低剛度加力裝置3的材料為彈性材料。在本實施例中，低剛度加力裝置3選用橡皮繩，其結(jié)構(gòu)簡單且剛度較低，滿足試驗要求，進一步確保了振動過程中振動位移的變化對過載力的影響，甚至可以忽略，確保了過載振動符合環(huán)境地面實驗有效、可靠。

進一步地，還包括固定裝置8和支撐裝置1，支撐裝置1沿低剛度加力裝置3的長度方向設(shè)置，且支撐裝置1連接于固定裝置8與測力裝置2之間。其固定裝置8主要為了固定支撐裝置1，在本實施例中，固定裝置8可以是廠房，支撐裝置1的一端與廠房的房頂連接或者與廠房的側(cè)墻連接，另一端與測力裝置2連接，支撐裝置1的長度可調(diào)，通過調(diào)節(jié)支撐裝置1的長度來調(diào)節(jié)低剛度加力裝置3的長度，從而實現(xiàn)調(diào)節(jié)過載力的作用，使得該試驗系統(tǒng)在試驗過程中便于操作，另外，當支撐裝置1與房頂連接時，過載力的方向與振動方向相同，當支撐裝置1與側(cè)墻連接時，過載力的方向與振動方向垂直。

進一步地，為了提高試驗的準確性，測力裝置2的量程為過載力的1.5倍至2倍，避免因測力裝置2的量程較小，不能準確的測得過載力，而造成試驗結(jié)果不準確的問題。

進一步地，支撐裝置1根據(jù)試驗所需的過載力進行選擇，支撐裝置1的承力能力要求在過載力的2倍以上，進一步增加了試驗的準確性。

進一步地，測力裝置2施加的過載力作用在減振器配重4的質(zhì)心上，更好的模擬減振器5在實際使用時的工況，實現(xiàn)有效模擬。

本發(fā)明實施例還提供了一種采用上述試驗系統(tǒng)進行減振器5過載振動復合環(huán)境的試驗方法，包括根據(jù)試驗所需過載力獲得測力裝置2的量程和低剛度加力裝置3的狀態(tài)；

根據(jù)測力裝置2的量程和低剛度加力裝置3的狀態(tài)選取相應(yīng)的測力裝置2和低剛度加力裝置3，要求測力裝置2的量程為過載力的1.5倍至2倍之間，低剛度加力裝置3能夠?qū)崿F(xiàn)對減振器配重施加試驗所需的過載力；

將減振器夾具6固定在減振器上，并將減振器5和減振器配重4依次安裝，將支撐裝置1的一端與固定裝置8連接，另一端與測力裝置2連接，并將測力裝置2連接在低剛度加力裝置3上，將低剛度加力裝置3作用于減振器配重4的質(zhì)心上；

調(diào)整支撐裝置1的長度，同時觀察測力裝置2的讀數(shù)，直至測力裝置2上顯示的讀數(shù)等于試驗所需的過載力為止，即完成了試驗前的準備；

試驗時，首先調(diào)試振動設(shè)備，然后根據(jù)振動試驗任務(wù)要求，進行振動環(huán)境加載，完成過載振動復合環(huán)境試驗；

試驗結(jié)束后，關(guān)閉振動裝置7，緩慢調(diào)整支撐裝置1的長度，使低剛度加力裝置3完全卸力為止。

最后整理試驗設(shè)備，準備下一次試驗。

綜上所述，本發(fā)明實施例提供的減振器過載復合環(huán)境試驗系統(tǒng)和試驗方法，通過支撐裝置、測力裝置、低剛度加力裝置完成過載力的建議、有效模擬，通過振動裝置進行振動環(huán)境的有效加載，能夠有效、可靠、經(jīng)濟地完成了減振器產(chǎn)品的過載振動復合環(huán)境地面試驗，且能夠模擬過載力與振動方向相同的工況或者過載力與振動方向垂直的工況，低剛度加力裝置的設(shè)置，確保了振動過程中振動位移對過載力的影響，確保了振動復合環(huán)境的有效性和可靠性，支撐裝置的承載力足夠長度可調(diào)，確保了試驗的安全及便捷，進而能夠有效、可靠、經(jīng)濟地完成了減振器產(chǎn)品的過載振動復合環(huán)境地面試驗。

最后應(yīng)說明的是：以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的精神和范圍。