飞行器随机振动工艺方法的适应性分析

邹鑫

摘要：在飞机生产过程中，其飞行器需要通过振动实验的方式来查看是否可以在实际工作过程中能顺利运行，以及运行的状态。其中工程随机振动实验是有效检测飞行器飞行的方法，它主要是为了能尽早消除飞行器在生产中出现的问题或者因为安装问题而产生了隐患，实验可以在飞行器正式使用之前尽早的发现问题，同时保障其他部位的正常运行。文章在这一大背景下，针对飞行器的随机振动工艺进行了分析和探究，通过实验验证了机器的适应性问题，为日后的正常飞行提供了保障。

关键词：飞行器;随机振动;工艺;适应性分析

0  引言

伴随着科学技术的发展，工程技术领域以及生产领域都有了质的提升，都逐渐趋于精度化和高效化，无论是工程机械还是结构都是如此。飞行器是在大气层内部或者外部飞行的一种精密仪器，其中有航空器、火箭等多种多样的类型。飞行器在生产过程中，怎样提升设备的精密度以及结构的可靠性，是众多业内人士关心的问题，也是重要的探究话题。想要验证飞行器是否会在正式使用之后成长的完成工作，其中最简单直白的方式就是让飞行器处在模拟的飞行状态中，进行实验的模拟与分析，但是飞行器会在实验过程中出现消耗，减少使用的寿命，在所在飞行器环境应力的选择中，要选择一种最小程度影响飞行器应用的环境，保证飞行器在完成实验的同时还不会影响后期的正常飞行以及工艺水平。

1  飞行器开展实验条件

在制造飞行器的过程中，可以通过振动应力筛选的方式在最短时间内发现工艺生产中存在的问题和隐患，可以有效的提升飞行器的工作效果和可靠性水平。应用振动应力筛选实验主要是为了让飞行器在生产过程中出现的问题以及工艺的缺陷及早的暴露出来，避免在投入生产正式使用之后出现事故和问题。通过实验可以提升飞行器的安全性和稳定性，并且可以有效的改善飞行器环境的适应能力。实验在参考相关筛选方法中的数据要求之后，可以得到飞行器应力筛选对随机振动功率谱密度产生的影响。并且可以看出在飞行器进行振动实验过程中，功率谱的密度曲线呈现出了非常有规律的梯形谱图像。但是从飞机飞行器运行的方向出发，功率谱的密度曲线主要是在有规律规则的梯形状态中去除一部分不规则的频率，这样可以避免飞行器在实验过程中出现部件的磨损和损耗。飞行器在制作完成之后，其尾部会安装高度敏感的元器件，其精密性极高，如果飞机的飞行器在飞行中振动频率过大，就会损坏部件的完整性，改变后期的信号输出，严重的还会影响测试的精确度。所以在实验过程中，一定要对功率谱密度的数值进行控制，保证在实验过程中既能发现飞行器存在的问题和隐患同时还能保护飞行器尾部的元器件不受到震动的影响而正常工作。

2  随机振动条件下的振动环境谱规范估计

在完成模拟环境下的飞行器振动测试之后，可以采集出振动环境的数据，可以将实验中获得的数据作为地面振动实验的数据支撑，在完成原始数据的收集之后，可以根据实际需求编制出振动环境试验谱。通过实验收集整理编制出的振动环境试验谱可以在后期实验过程中加载出真实的飞行器飞行的振动环境。随机振动的信号不是确定的信号，没办法用确定的关系式来表达，只能通过统计学的方式来呈现。另外也不能根据现在的数据来预测未来某一个瞬间的精确值，观测值也只是代表在其活动范围之内会出现的几种效果之一，但是数值的变化是符合统计规律的。制作出来的随机谱可以从中看出设备型号的所有信息，里面不仅有振动的频率范围，还有随机振动中每个频率上的能量。

3  振动环境数据预处理

飞行器振动依照相关的振动谱数据处理的方法进行了试验和研究，在可靠性试验过程中根据编制的需要，也将振动的数据进行了收集和整理。在收集和处理数据之前，工作人员已经对振动数据的平稳性、周期性以及正态性等基本的要点要进行测试。实验中应用的振动数据是随机信号，所以采取了柯立-杜开试验方法，对于原始的数据也经过计算之后得到了加速度公里谱的密度。

4  飞行器随机振动工艺实施

4.1 振动条件

在进行飞机飞行器实验工作中，随机振动实验是重要的应力筛选工艺之一。根据实验显示，过程中基本的频谱是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 振动设备

在飞行器的振动实验中，电振动台也是常用的实验方案，根据振动台开展的振动实验中，可以了解到利用电动模式开展实验，其试验的基本原理是，设备在电磁作用力的影响下，载流的导体会在磁场环境下产生一定的运动。通过一定的条件设置Fs=ma 0，测试设备在加速度区出现的最大激振力是3200kaf，在飞机飞行器应力筛选的过程中，函数m带包含的质量对象有飞行器自身的重量、动圈的质量、台面的质量以及应用夹具的质量等，a是在振动谱中规定的随机振动实验加速度的总均方值，工作人员通过这样的计算公式可以得出实验中振动台的推力数值范围。通过多次实验可以得出，飞行器的激振力最大数值要低于测试过程中设备加速度区最大的振激力，经过分析和研究可以反应出实验中应用的工程随机振动试验台可以满足实验的开展要求。

4.3 振动环的控制

在进行飞机飞行器随机振动环境应力筛选的试验中，采用的是两点平均加两点极限组合振动的控制方式，这种振动控制的方式最突出的表现就是可以控制设备在试验过程中关键部件的极限区域，很多精密的部件由于受到外力的影响会出现损坏，采用此方式可以有效避免因为振动量过高导致的飞行器重要部位受损，有效的保护了精密部件的安全。在进行飞机飞行器随机振动应力筛选的实验中，可以将加速度的传感器粘贴在需要测量的部位，振动工装二侧可以安装两个加速度的传感器，通过两点进行平均的控制，在飞机飞行器的后仓敏感部位也可以安装两个加速度传感器，进行极限的控制。在进行飞机飞行器飞机振动实验的过程中，两端重要部位极限控制点测量出的振动量超过极限值允许的范围之后，极限控制点就会转换到飞行器的控制环节中，超出的振动量就会根据相关的参考谱进行限制。设备的实验过程中，在进行压缩和限制这一环节的时候，随机振动的控制范围就会自动的调整下降，直到飞机飞行器关键部位的振动量调节到了可控外围之后，就会维持这样状态进行飞行。需要注意的是，在这一调整过程中，极限的控制并不会参与到飞行器的控制工作中，只是发挥了其测量的作用。

4.4 应力筛选实验结果

通过飞行器随机环境振动的筛选可以了解到，实验过程中应用的飞机飞行器随机振动台可以满足实验中的需求，飞机飞行器可以在投入运行之前通过实验提前发现存在的问题和故障，也可以最大程度的减少外力对机器的影响，哪怕是处于恶劣的、不利飞行的环境中，飞机飞行器也可以正常的运行，有效保障了设备的安全性和可靠性。

通过收集和分析实验的结果可以了解到，飞机飞行器随机振动测试出来的结果可以满足正式投入使用后各项技术的要求，进行测试的设备也都可以应用到飞机飞行器振动测试中，同时也拥有良好的工艺适应能力。

5  结语

通过对飞行器随机振动的实验研究可以看出，该环境测试完全适用于飞行器工程的振动实验，同时也最大限度减少了飞行器实验中的损耗，尽早的发现了问题和故障，保证了正式飞行的安全性和可靠性。飞行器随机振动工艺方法的筛选，为日后正常运行提供了保障。

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