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國家軍用標準GJB150.16《軍用設備環境驗方法》的振動試驗中對產品在運輸和使用的振動環境做了詳細的分類。
第1類----基本運輸。作為固緊貨物的設備通過陸地、海上或空中運輸時都將遇到這種環境,陸上運輸環境比海上或空中更為復雜,而且所有海上或空中運輸的前后都將包括有陸上運輸,因此,以陸上運輸來作為基本運輸環境。陸上運輸環境包括了公路和鐵路運輸,而公路運輸比鐵路運輸更為復雜,因此,以公路運輸作為運輸環境。
第2類----大型組合件的運輸。對于大型集裝箱或系統(統稱為組合件),在振動臺上試驗往往難以實現,即使能實現,經濟上也是不合適的。在這種情況下,可用真實運輸車來進行試驗,運輸車通過選定的試驗路面使試驗樣品經受振動,直到試驗樣品在預期典型使用情況下得到充分考驗為止。
第3類----散裝件的運輸。散裝件運輸是指包裝和未包裝的貨物在車輛上未加固緊的運輸,貨物與貨物或與車廂邊之間會產生自由彈跳、摩擦或碰撞。這個環境可由運輸顛簸臺來模擬。安裝試驗樣品的運輸顛簸臺底板上的基本運動是在垂直于臺面平面內的周圍運動,頻率為5Hz,振幅為12.7mm,試驗持續時間為30min或3h。
第4類----螺旋槳式飛機。安裝在螺旋槳式飛機上的設備其振動環境由寬隨機譜上疊加窄帶尖峰所組成。寬帶譜來源于各種隨機振源以及各種非純正弦的周期性分量,周期性分量是由和渦輪螺旋槳發動機有關的旋轉部件引起的,窄帶尖峰是由于螺旋槳葉所帶動的旋轉壓力場引起的。這些峰值的中心頻率位于螺旋槳葉通過頻率及其諧波的比較窄的頻帶內。
第5類----噴氣式飛機和戰術導彈。安裝在噴氣式飛機和戰術導彈上(發動機上除外)的設備的振動環境主要來自于四個方面:發動機噪聲對飛行器結構的激勵;沿飛行器結構外部的氣動擾流;由于炮擊重復脈沖壓力的激勵;由于飛行器的機動飛行、氣動抖振、著陸、滑行等引起的機體結構的振動。
發動機噪聲引起的振動一般在飛行器以較小動壓飛行時占優勢,如低空的亞音速和高空的超音速飛行。氣動擾流引起的振動一般在飛行器作低空跨音速和各種高度的超音速飛行時起主要作用。
第6類----直升飛機。直升飛機振動環境的特點是在寬帶隨機上疊加了很強的振動峰值,峰值是由直升飛機上的旋轉部件產生的,如主旋翼和尾槳,發動機和變速箱。這些部件在飛行狀態下運轉速度基本上是恒定的,僅有5%的變化。對直升飛機上的設備的設計要求是應使設備的固有頻率盡量避免與設備安裝處的激勵頻率接近和相等。在直升飛機的振動譜中主要的振動峰值通常和主旋翼有關,在試驗時一般選擇四個頻率。試驗持續時間為每個軸向1h,當設備壽命為500飛行小時,試驗量值為1.6倍的功能試驗量值時,耐久試驗的持續時間為每軸向2h。
第7A類----噴氣式飛機的組合式外掛。噴氣式飛機的組合式外掛將遇到3種不同的環境:掛飛、機動飛行和自由飛。機動飛行振動主要是指飛機作高性能機動飛行時在外掛上引起的振動。雖然機動飛行時振動量值很高,但持續時間短。自由飛是對于有些要從飛機上分離的外掛而言,如導彈和炸彈。
第7B類----安裝在飛機外掛上的設備。安裝在外掛上的設備主要經受外掛掛飛響應的寬帶振動譜的影響。
第7C類----直升飛機的組合式外掛。在直升飛機上攜帶的組合式外掛所經受的使用振動環境具有復合周期波的特點。這種環境可通過使樣品經受一個低量值的寬帶隨機譜加上直升飛機主旋翼前三階基頻的離散振動峰值來模擬。
第8類----陸地機動。陸地機動環境主要由車體的支承和結構同路面平度作用而引起的寬帶隨機振動組成。一般來說,輪車和拖車的振動譜具有突出的隨機性,這種環境可以有兩種模擬方法,履帶車的環境持點是履帶拍打的影響很大,車體運動、支承系統及路面平度都能產生寬帶隨機激勵。
第9類----艦船振動。艦船上存在著周期性振動和隨機振動。周期振動是由螺旋槳葉片的擾動和螺旋槳軸承的不平衡力等引起的;隨機振動由艦船航速、航向、各種操縱和海情等的變化所引起的。標準中暫不考慮隨機振動。驗持續時間,對于功能試驗,應在選定的試驗頻率范圍內,以1倍頻程/min的速率進行10次掃頻循環;對于耐振試驗,應在危險頻率上(若無危險頻率則在上限頻率上),每個軸向試驗總的持續時間至少為2h。
第10類----低限完整性試驗。
模擬運輸振動試驗臺