Исследование вибрационных возмущений на борту орбитальных комплексов

• Автор: Киселев, Сергей Валерьевич
• Шифр специальности: 01.02.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Королев
• Количество страниц: 160 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ПЕРЕЧЕНЬ ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ ВИБРАЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ НА ОРБИТАЛЬНЫХ КОМПЛЕКСАХ
1.1. БОРТОВАЯ ВИБРОМЕТРИЧЕСКАЯ АППАРАТУРА. СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ОСНОВНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК И ПЕРСПЕКТИВЫ ДАЛЬНЕЙШЕГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
1.2. ОБОСНОВАНИЕ ВЫБРАННОЙ МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЙ ВИБРОПРОЦЕССОВ
1.3. ОПИСАНИЕ МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЙ ВИБРОПРОЦЕССОВ
1.3.1. ИЗМЕРЕНИЕ И РЕГИСТРАЦИЯ УСКОРЕНИЙ НА БОРТУ ОРБИТАЛЬНОГО КОМПЛЕКСА
1.3.2. ПЕРЕДАЧА СОБРАННОЙ ИНФОРМАЦИИ НА ЗЕМЛЮ
1.3.3. ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ ОБРАБОТКА СОБРАННОЙ ИНФОРМАЦИИ
1.3.3.1. ПРИВЕДЕНИЕ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ К ЕДИНОМУ ФОРМАТУ
1.3.3.2. КОРРЕКЦИЯ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ
1.3.4. ПОЛУЧЕНИЕ ОЦЕНОК ОСНОВНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ВИБРОПРОЦЕССОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЭВМ
1.3.4.1. ПРОВЕРКА СТАЦИОНАРНОСТИ ВИБРОПРОЦЕССОВ
1.3.4.2. ПОЛУЧЕНИЕ ОЦЕНОК ИНТЕГРАЛЬНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ВИБРОПРОЦЕССОВ
1.3.4.3. ПОЛУЧЕНИЕ ОЦЕНОК СПЕКТРАЛЬНОЙ ПЛОТНОСТИ МОЩНОСТИ (СПМ) ВИБРОПРОЦЕССА
1.3.4.4. ПОЛУЧЕНИЕ ОЦЕНОК КОРРЕЛЯЦИОННОЙ ФУНКЦИИ ВИБРОПРОЦЕССА
1.3.4.5. АНАЛИЗ НИЗКОЧАСТОТНЫХ СОСТАВЛЯЮЩИХ В СПЕКТРАЛЬНЫХ ОЦЕНКАХ ВИБРОПРОЦЕССОВ
1.3.4.6. ПОЛУЧЕНИЕ ОЦЕНОК СРЕДНЕКВАДРАТИЧЕСКИХ АМПЛИТУД УСКОРЕНИЙ
1.3.5. АНАЛИЗ ПОГРЕШНОСТЕЙ ОЦЕНОК ОСНОВНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ВИБРОПРОЦЕССОВ
ГЛАВА 2. РЕЗУЛЬТАТЫ АНАЛИЗА ВИБРАЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ НА ОРБИТАЛЬНОМ КОМПЛЕКСЕ "МИР"
2.1. ХАРАКТЕРИСТИКИ ОСНОВНЫХ ИСТОЧНИКОВ ВИБРОВОЗМУЩЕНИЙ
2.1.1. КОМПРЕССОР "БКВ-3"
2.1.2. СИЛОВЫЕ ГИРОДИНЫ
2.1.3. ВОЗМУЩЕНИЯ, ВЫЗЫВАЕМЫЕ АКТИВНОЙ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТЬЮ ЭКИПАЖА, ОСОБЕННОСТИ ПЕРЕДАЧИ ЭНЕРГИИ ЧЕРЕЗ СТЫКОВОЧНЫЕ УЗЛЫ
ГЛАВА 3. НАКОПЛЕНИЕ И ОБОБЩЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ АНАЛИЗА ОСНОВНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ВИБРОПРОЦЕССОВ
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. ХАРАКТЕРИСТИКИ ВИБРАЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ НА ОРБИТАЛЬНОМ КОМПЛЕКСЕ "МИР"
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. РЕЗУЛЬТАТЫ ТЕСТИРОВАНИЯ РАЗРАБОТАННОГО ПАКЕТА ПРОГРАММ СПЕКТРАЛЬНОГО АНАЛИЗА ВИБРАЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ
ПРИЛОЖЕНИЕ 3. ОПИСАНИЕ РАЗРАБОТАННОГО ПАКЕТА ПРОГРАММ СПЕКТРАЛЬНОГО АНАЛИЗА ВИБРАЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ

ПЕРЕЧЕНЬ ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ
• ASCII - восьмибитный код для представления текстовой информации в IBM-совместимой ПЭВМ
• С - множество комплексных чисел
• Int [ ] - операция взятия целой части числа
• R - множество вещественных чисел
• Z - множество целых чисел
• Int [ ] - операция взятия целой части числа
• ББ - базовый блок орбитального комплекса "МИР"
• БКВ - бортовой компрессор системы кондиционирования воздуха орбитального комплекса "МИР"
• БПФ - быстрое преобразование Фурье
• Бт - байт
• вибропроцесс - вибрационный процесс, возникающий в конструкции орбитального комплекса вследствие возмущений вибрационного характера и рассматриваемый в данной работе как случайная функция времени
• гиродины - силовые гироскопы для управления ориентацией орбитального комплекса "МИР"
• ДПФ - дискретное преобразование Фурье
• КИА - контрольно-испытательная аппаратура
• ПСО - переходный стыковочный отсек орбитального комплекса "МИР"
• ПхО - переходный отсек орбитального комплекса "МИР"
• PC МКС - российский сегмент международной космической станции
• СКО - среднеквадратическое отклонение
• СПМ - спектральная плотность мощности
• ФУ - физические упражнения
• ЭВМ (ПЭВМ) - электронная вычислительная машина (персональная ЭВМ)
уменьшиться настолько, чтобы гарантировать полное решение проблемы подмены частот. Это следует иметь в виду при окончательном анализе полученных оценок спектральных плотностей.
В качестве ФНЧ в данной работе были использованы синусный и тангенсный цифровые фильтры Баттеруорта [26], относящиеся к классу фильтров с бесконечной импульсной характеристикой. Кривые затухания этих фильтров изображены на рис.1.2 (под затуханием понимается функция a(f) = 20 • lg(A(f)) , где A(f) - АЧХ ФНЧ).
1.3.4.6. ПОЛУЧЕНИЕ ОЦЕНОК СРЕДНЕКВАДРАТИЧЕСКИХ АМПЛИТУД УСКОРЕНИЙ
Пусть в соответствии с п. 1.3.4.3 получена односторонняя оценка СПМ

Gxx(n), n = 0.N/2 -1 с интервалом дискретизации по частоте Af = — ,
где At = const - интервал дискретизации по времени реализации вибропроцесса,
N - количество отсчетов в БПФ-интервале. Под среднеквадратическими амплитудами ускорений будем понимать оценки следующего вида:
AXx(k|.kr)

2' Af • £Схх(к) к=к|
(1.60)
Если вместо оценки <Зхх(к) используется односторонняя оценка суммарной СПМ (35(к) (см. формулу 1.26), то оценку (1.60) будем называть суммарной среднеквадратической амплитудой.
Параметры к| и кг определяют полосу частот, которая может быть выбрана различными способами. В данной работе эти параметры выбираются двумя способами:
• разбиением всей анализируемой частотной полосы на 1/3-октавные интервалы,
• выделением в оценке СПМ локальных минимумов и максимумов.
Для стандартизированного универсального сравнения различных оценок Ахх(к(,кг) по одинаковым для всех оценок частотным диапазонам применяется первый способ. Требуемые параметры при этом определяются следующим образом: