飛行器隨機振動工藝方法的適應性分析

鄒鑫

摘要：在飛機生產過程中，其飛行器需要通過振動實驗的方式來查看是否可以在實際工作過程中能順利運行，以及運行的狀態。其中工程隨機振動實驗是有效檢測飛行器飛行的方法，它主要是為了能盡早消除飛行器在生產中出現的問題或者因為安裝問題而產生了隱患，實驗可以在飛行器正式使用之前盡早的發現問題，同時保障其他部位的正常運行。文章在這一大背景下，針對飛行器的隨機振動工藝進行了分析和探究，通過實驗驗證了機器的適應性問題，為日后的正常飛行提供了保障。

關鍵詞：飛行器;隨機振動;工藝;適應性分析

0 ?引言

伴隨著科學技術的發展，工程技術領域以及生產領域都有了質的提升，都逐漸趨于精度化和高效化，無論是工程機械還是結構都是如此。飛行器是在大氣層內部或者外部飛行的一種精密儀器，其中有航空器、火箭等多種多樣的類型。飛行器在生產過程中，怎樣提升設備的精密度以及結構的可靠性，是眾多業內人士關心的問題，也是重要的探究話題。想要驗證飛行器是否會在正式使用之后成長的完成工作，其中最簡單直白的方式就是讓飛行器處在模擬的飛行狀態中，進行實驗的模擬與分析，但是飛行器會在實驗過程中出現消耗，減少使用的壽命，在所在飛行器環境應力的選擇中，要選擇一種最小程度影響飛行器應用的環境，保證飛行器在完成實驗的同時還不會影響后期的正常飛行以及工藝水平。

1 ?飛行器開展實驗條件

在制造飛行器的過程中，可以通過振動應力篩選的方式在最短時間內發現工藝生產中存在的問題和隱患，可以有效的提升飛行器的工作效果和可靠性水平。應用振動應力篩選實驗主要是為了讓飛行器在生產過程中出現的問題以及工藝的缺陷及早的暴露出來，避免在投入生產正式使用之后出現事故和問題。通過實驗可以提升飛行器的安全性和穩定性，并且可以有效的改善飛行器環境的適應能力。實驗在參考相關篩選方法中的數據要求之后，可以得到飛行器應力篩選對隨機振動功率譜密度產生的影響。并且可以看出在飛行器進行振動實驗過程中，功率譜的密度曲線呈現出了非常有規律的梯形譜圖像。但是從飛機飛行器運行的方向出發，功率譜的密度曲線主要是在有規律規則的梯形狀態中去除一部分不規則的頻率，這樣可以避免飛行器在實驗過程中出現部件的磨損和損耗。飛行器在制作完成之后，其尾部會安裝高度敏感的元器件，其精密性極高，如果飛機的飛行器在飛行中振動頻率過大，就會損壞部件的完整性，改變后期的信號輸出，嚴重的還會影響測試的精確度。所以在實驗過程中，一定要對功率譜密度的數值進行控制，保證在實驗過程中既能發現飛行器存在的問題和隱患同時還能保護飛行器尾部的元器件不受到震動的影響而正常工作。

2 ?隨機振動條件下的振動環境譜規范估計

在完成模擬環境下的飛行器振動測試之后，可以采集出振動環境的數據，可以將實驗中獲得的數據作為地面振動實驗的數據支撐，在完成原始數據的收集之后，可以根據實際需求編制出振動環境試驗譜。通過實驗收集整理編制出的振動環境試驗譜可以在后期實驗過程中加載出真實的飛行器飛行的振動環境。隨機振動的信號不是確定的信號，沒辦法用確定的關系式來表達，只能通過統計學的方式來呈現。另外也不能根據現在的數據來預測未來某一個瞬間的精確值，觀測值也只是代表在其活動范圍之內會出現的幾種效果之一，但是數值的變化是符合統計規律的。制作出來的隨機譜可以從中看出設備型號的所有信息，里面不僅有振動的頻率范圍，還有隨機振動中每個頻率上的能量。

3 ?振動環境數據預處理

飛行器振動依照相關的振動譜數據處理的方法進行了試驗和研究，在可靠性試驗過程中根據編制的需要，也將振動的數據進行了收集和整理。在收集和處理數據之前，工作人員已經對振動數據的平穩性、周期性以及正態性等基本的要點要進行測試。實驗中應用的振動數據是隨機信號，所以采取了柯立-杜開試驗方法，對于原始的數據也經過計算之后得到了加速度公里譜的密度。

4 ?飛行器隨機振動工藝實施

4.1 振動條件

在進行飛機飛行器實驗工作中，隨機振動實驗是重要的應力篩選工藝之一。根據實驗顯示，過程中基本的頻譜是20.0Hz～80.0Hz，+3dB/0ct斜率上升，80.0Hz～350.0Hz， 0.04g2/Hz，350.0Hz～2000.0Hz，-3dB/0ct斜率下降。

4.2 振動設備

在飛行器的振動實驗中，電振動臺也是常用的實驗方案，根據振動臺開展的振動實驗中，可以了解到利用電動模式開展實驗，其試驗的基本原理是，設備在電磁作用力的影響下，載流的導體會在磁場環境下產生一定的運動。通過一定的條件設置Fs=ma 0，測試設備在加速度區出現的最大激振力是3200kaf，在飛機飛行器應力篩選的過程中，函數m帶包含的質量對象有飛行器自身的重量、動圈的質量、臺面的質量以及應用夾具的質量等，a是在振動譜中規定的隨機振動實驗加速度的總均方值，工作人員通過這樣的計算公式可以得出實驗中振動臺的推力數值范圍。通過多次實驗可以得出，飛行器的激振力最大數值要低于測試過程中設備加速度區最大的振激力，經過分析和研究可以反應出實驗中應用的工程隨機振動試驗臺可以滿足實驗的開展要求。

4.3 振動環的控制

在進行飛機飛行器隨機振動環境應力篩選的試驗中，采用的是兩點平均加兩點極限組合振動的控制方式，這種振動控制的方式最突出的表現就是可以控制設備在試驗過程中關鍵部件的極限區域，很多精密的部件由于受到外力的影響會出現損壞，采用此方式可以有效避免因為振動量過高導致的飛行器重要部位受損，有效的保護了精密部件的安全。在進行飛機飛行器隨機振動應力篩選的實驗中，可以將加速度的傳感器粘貼在需要測量的部位，振動工裝二側可以安裝兩個加速度的傳感器，通過兩點進行平均的控制，在飛機飛行器的后倉敏感部位也可以安裝兩個加速度傳感器，進行極限的控制。在進行飛機飛行器飛機振動實驗的過程中，兩端重要部位極限控制點測量出的振動量超過極限值允許的范圍之后，極限控制點就會轉換到飛行器的控制環節中，超出的振動量就會根據相關的參考譜進行限制。設備的實驗過程中，在進行壓縮和限制這一環節的時候，隨機振動的控制范圍就會自動的調整下降，直到飛機飛行器關鍵部位的振動量調節到了可控外圍之后，就會維持這樣狀態進行飛行。需要注意的是，在這一調整過程中，極限的控制并不會參與到飛行器的控制工作中，只是發揮了其測量的作用。

4.4 應力篩選實驗結果

通過飛行器隨機環境振動的篩選可以了解到，實驗過程中應用的飛機飛行器隨機振動臺可以滿足實驗中的需求，飛機飛行器可以在投入運行之前通過實驗提前發現存在的問題和故障，也可以最大程度的減少外力對機器的影響，哪怕是處于惡劣的、不利飛行的環境中，飛機飛行器也可以正常的運行，有效保障了設備的安全性和可靠性。

通過收集和分析實驗的結果可以了解到，飛機飛行器隨機振動測試出來的結果可以滿足正式投入使用后各項技術的要求，進行測試的設備也都可以應用到飛機飛行器振動測試中，同時也擁有良好的工藝適應能力。

5 ?結語

通過對飛行器隨機振動的實驗研究可以看出，該環境測試完全適用于飛行器工程的振動實驗，同時也最大限度減少了飛行器實驗中的損耗，盡早的發現了問題和故障，保證了正式飛行的安全性和可靠性。飛行器隨機振動工藝方法的篩選，為日后正常運行提供了保障。

參考文獻：

[1]劉宇飛，肖利智.飛行器隨機振動工藝方法的適應性分析[J].電子測試，2018（11）：114-115.

[2]鄒明，賈昱晨.基于飛行器隨機振動工藝方法適應性研究[J].國防制造技術，2016（02）：41-43.

[3]毛凱，李杰，馮生泉.細長型飛行器雙臺隨機振動試驗技術

的工程應用[J].環境技術，2017（6）：14-17，29.

[4]尚洋.民用航空發動機振動配平功能設計[J].航空發動機，2017（4）：56-60.

[5]李德葆，陸秋海.工程振動試驗分析[M].北京：清華大學出版社，2004.