航天员超重训练机模态试验
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摘要:对某型号超重训练设备的臂架系统在维修前后的模态实验过程,通过实验研究了系统刚度变化对系统自振频率的影响,以及环境因素如地基沉降对系统频率的影响。
关键词:超重训练机,模态,变时基
试验目的
为了研究超重训练设备臂架系统在不同条件下受到激励作用后的共振情况,北京东方振动和噪声技术研究所应邀共同对某型号超重训练设备臂架系统在维护工作前后分别进行了模态试验,将维护工作前后的动力学特性数据进行了对比,以分析和评价维护维修对设备动力学特性的影响。
试验对象
超重训练设备臂架系统包括长臂、叉头、驱动舱、配重舱、转轴和吊仓几个部分,全长8m,自重9吨。在实验中需要测量臂架系统在1~50Hz内的前4阶固有频率及相应振型,主要是垂直方向(Z向)和水平方向(Y向)的一阶振型。
试验设备
本次试验采用东方振动和噪声技术研究所研制的便携式INV306型智能信号采集处理分析系统并辅以其它仪器。
试验过程
整个实验分维修前和维修后两次进行,分别测试维修前后臂架系统水平和垂直两个方向的振动情况,水平和垂直分别测试。在第二次测试时,又根据维修过程中发现的问题,进行了补充测量。
1 第一次测试(维修前)
(1)垂直向模态实验
(2)水平向模态实验
2第二次测试(维修后)
第二次测试于维修后进行。为了便于比较维修前后垂直和水平模态的变化,第一次和第二次测试时的条件基本一样(臂架系统的空间位置、测点位置、激励点位置、系统参数等)。
试验结果总结
1) 旋臂处在不同方位时,其臂架系统的固有频率将会有不同的改变。
如垂直向减重前第一测点传函,第一阶主峰频率在正北方向比在正西方向小1.4671Hz。
垂直向减重后第一测点传函,第一阶主峰频率在正北方向比正西方向大0.489Hz。
2) 座舱重量对臂架系统的固有频率也有很大的影响。