Методы и средства динамической диагностики и управления вибрационными испытаниями изделий ракетно-космической техники

• Автор: Молин, Сергей Михайлович
• Шифр специальности: 05.11.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Ижевск
• Количество страниц: 175 с. : ил.

Содержание

Введение
Глава 1. Обзор методов и средств обеспечения гармонических вибрационных испытаний при контроле вибропрочности изделий ракетно-космической техники
1.1. Методы гармонических вибрационных испытаний
изделий ракетно-космической техники
1.2. Средства обеспечения гармонических вибрационных испытаний с разверткой по частоте при контроле вибропрочности изделий
1.3. Анализ задач, возникающих при одноточечном гармоническом вибрационном нагружении с разверткой по частоте
1.4. Постановка задач исследования
Выводы по главе
Глава 2. Анализ объекта управления при гармонических вибрационных испытаниях изделий ракетно-космической техники
2.1. Структурный анализ объекта управления
2.2. Анализ и модель электродинамического вибровозбудителя
2.3. Анализ резонансной механической системы как элемента объекта управления при вибрационных испытаниях
2.3.1. Анализ механической системы с
сосредоточенными параметрами
2.3.2. Анализ механических систем с
распределенными параметрами
2.4. Комплексный анализ объекта управления
Выводы по главе
Глава 3. Моделирование и исследование поведения модельных объектов испытаний при гармоническом вибрационном нагружении

3.1. Математическое моделирование комплекса «вибратор -изделие» с трехмассовым модельным объектом
3.2. Экспериментальная установка для исследования комплекса «вибратор - изделие» с модельными объектами
3.3. Экспериментальные исследования комплекса «вибратор -изделие»
3.3.1. Трехмассовый модельный объект
3.3.2. Модельный объект с распределенными параметрами
3.4. Амплитудно-фазовый метод диагностирования критических частотных интервалов
Выводы по главе
Глава 4. Алгоритмы и средства управления гармоническими вибрационными испытаниями изделий ракетно-космической техники
4.1. Алгоритмы управления гармоническими вибрационными испытаниями с использованием амгиппудно-фазового
метода диагностирования критических частотных интервалов
4.2. Устройство для виброиспытаний на основе амплитуднофазового метода диагностирования
4.3. Рекомендации по разработке аппаратуры для обеспечения гармонических вибрационных испытаний изделий ракетно-космической техники
4.3.1. Точность аппаратуры
4.3.2. Комплекс РАНГ
4.4. Перспективы развития методов и средств управления гармоническими вибрационными испытаниями при контроле
вибропрочности изделий ракетно-космической техники
Выводы по главе
Заключение
Список литературы
Приложения
Введение
Отличительной чертой современного состояния российской экономики является настоятельная необходимость переоснащения большинства промышленных, научных и учебных организаций. Актуальность этой задачи связана с необходимостью создания конкурентоспособной продукции, а, следовательно, с необходимостью проведения высокоинформативных процедур контроля, требующих точных измерений, создания контрольно-измерительного и испытательного оборудования, оснащения современными измерительными системами уже существующих диагностических и испытательных комплексов. На фоне существующего в настоящее время многообразия технических решений этих задач все более важное место начинает занимать проблема оптимизации при принятии решения о техническом переоснащении или модернизации. И наибольшее значение приобретает методическое и алгоритмическое обеспечение контрольно-измерительного и испытательного оборудования, поскольку это позволит эффективно использовать техническую базу, которая есть в настоящее время, без крупных капитальных вложений. Важное место в комплексе мер по обеспечению необходимого качества продукции занимают вибрационные испытания. По данным зарубежных и отечественных исследователей [49, 85] 60 -80% поломок авиационной и космической техники вызвано усталостными изменениями в конструкции под действием периодической вибрационной нагрузки. Следовательно, повышение качества контроля вибропрочности посредством вибрационных испытаний является важным элементом в кругу задач обеспечения качества и надежности изделий ракетно-космической техники.
Расширение применения вибрационных испытаний предъявляет все более высокие требования к виброиспытательным стендам. Одной из основных задач управления виброиспытаниями становится обеспечение минимальной ошибки воспроизведения амплитуды произвольных гармошиеских по времени перегрузок. Это особенно важно для облегченных конструкций с малым разрешенным превышением требуемого запаса прочности. Создание таких конструкций становится все более актуальным по мере роста требований к снижению веса,

Рис. 12. Схема электродинамического вибровозбудителя. ГГГ -программируемый генератор, УМ - усилитель мощности, В - индукция в зазоре, I - ток силовой катушки, F - толкающая сила
Поэтому ускорение, вызванное динамической силой F, определяется выражением:
а = F /(т+те) , (1.8)
где m - масса исследуемого или испытуемого объекта, Щ; - собственная масса подвижного элемента вибростола.
Анализ пассивной механической системы. Целью является проведение углубленного анализа амплитудно-фазовых частотных характеристик механических конструкций, описываемых в рамках:
• одномодовых (одномассовых) моделей, используемых для описания простейших объектов;
• двухмодовых (двухмассовых) моделей, используемых для описания взаимовлияния степеней свободы и соседних мод колебаний в сложной конструкции;
• распределенных и многомассовых моделей, используемых для описания колебаний произвольных конструкций.
При этом представляет интерес исследование динамических свойств перечисленных моделей при одноточечном нагружении и одноточечном и многоточечном съеме информации.