1範圍
本部分規定了軍(jun) 用裝備實驗室炮擊振動試驗的目的與(yu) 應用、剪裁指南、信息要求、試驗要求和試驗過程的內(nei) 容。
本部分適用於(yu) 對軍(jun) 用裝備進行炮擊振動試驗。
2引用文件
下列文件中的有關(guan) 條款通過引用而成為(wei) 本部分的條款。凡注日期或版次的引用文件,其後的任何修改單(不包括勘誤的內(nei) 容)或修訂版本都不適用於(yu) 本部分,但提倡使用本部分的各方探討使用其新版本的可能性。凡不注日期或版次的引用文件,其新版本適用於(yu) 本部分。
GJB150.1A -2009軍(jun) 用裝備實驗室環境試驗方法第1部分:通用要求 GJB150.16A-2009軍(jun) 用裝備實驗室環境試驗方法第16部分:振動試驗 GJB 150.18A-2009軍(jun) 用裝備實驗室環境試驗方法第18部分:衝(chong) 擊試驗 GJB 150.27-2009軍(jun) 用裝備實驗室環境試驗方法第27部分:爆炸分離衝(chong) 擊試驗 GJB 4239裝備環境工程通用要求
3目的與(yu) 應用 3.1目的
本試驗的目的是驗證在經受連續小口徑炮發射的工作環境中,裝備遇到重複衝(chong) 擊/瞬態振動時,保
持結構和功能完整性的能力。
3.2應用
本試驗適用於(yu) 受炮擊振動影響的裝備。
3.3限製
本試驗不適用於(yu) 由於(yu) 阻抗不匹配,很難準確地再現裝備炮擊環境的實際響應。此外:
a) 本試驗不包括大型裝備所經曆的重複衝(chong) 擊和瞬態振動效應,例如:機身結構係統,其上的各種裝備部件可能受到不同的外部激勵。對於(yu) 這種重複衝(chong) 擊和瞬態振動,應根據經驗數據設計專(zhuan) 門 的試驗。
b) 本試驗不包括在高低溫下做炮擊振動試驗的特殊規定。除另有規定外,一般在大氣環境溫度下 進行試驗。但是,本試驗對在高低溫環境(但不是在炮擊壓力波輻射溫度環境)下設計和實施炮擊振動試驗有幫助。
c) 本試驗不模擬炮擊產(chan) 生的爆炸壓力或噪聲。
d) 本試驗不包括因意外引起試驗中斷的有關(guan) 工程指南,例如由於(yu) 試驗設備或其他故障引起的試驗中斷。一般情況下,若在炮擊振動試驗期間發生輸入中斷,要重複實現那個(ge) 炮擊振動試驗輸入。 但是應注意確保由中斷炮擊振動試驗引起的應力不會(hui) 使隨後的試驗結果無效,在繼續進行試驗前,應對所有試驗設備記錄和中斷輸入數據進行分析。另外,還應對重新試驗的裝備進行檢查, 以確保炮擊振動前試驗裝備的完好性。
4剪裁指南
4. 1選擇試驗方法 4. 1.1概述
分析有關(guan) 技術文件的要求,應用裝備(產(chan) 品〉訂購過程中實施GJB 4239得出的結果,確定裝備壽命期內(nei) 炮擊振動環境出現的階段,根據下列環境效應確定是否需要進行本試驗。當確定需要進行本試驗, 且本試驗與(yu) 其他環境試驗使用同一試件時,還需確定本試驗與(yu) 其他試驗的先後順序。
4. 1.2環境效應
4. 1.2.1炮擊環境是一個(ge) 重複衝(chong) 擊或瞬態振動,其產(chan) 生原因為(wei) :
a) 炮口的衝(chong) 擊壓力撞擊裝備表麵;
b) 炮的機械運動引起的結構架重複衝(chong) 擊或瞬態振動;
c) a)和b)的組合。
4. 1.2. 2爆炸壓力脈衝(chong) 越靠近裝備表麵,實測環境越呈現為(wei) 重複衝(chong) 擊形式,它引起的裝備響應具有上 升時間短並衰減迅速的特點,同時,在裝備總體(ti) 響應環境上,結構振動起的作用越小。爆炸壓力脈衝(chong) 離裝備表麵越遠,實測環境中越呈現為(wei) 結構振動或者被介於(yu) 炮擊源和裝備之間的結構濾掉的瞬態振動。
4. 1.2. 3作用於(yu) 複雜多模態裝備係統的重複衝(chong) 擊或瞬態振動所引起的裝備響應中,如下兩(liang) 個(ge) 頻率處的 響應較大:
a) 施加在裝備上的外部激勵環境的強迫頻率;
b) 激勵期間或激勵剛結束後裝備固有共振頻率。
4. 1.2.4炮擊環境對裝備的結構和功能完整性產(chan) 生潛在的不利效應。不利效應隨炮的口徑、裝備與(yu) 炮 的接近程度和炮擊環境持續時間的增加而增加。與(yu) 裝備固有頻率(隨同它的諧波)相一致的炮擊速率和炮擊環境持續時間,將增大對裝備的結構和功能完整性的不利效應。其引起的主要效應:
a) 部件之間、部件接口之間的摩檫力增加或減少;
b) 絕緣電阻下降,磁場和電場強度變化; ~
c) 電路板故障,電路板損壞,電聯接器失效;
d) 永久機械變形;
e) 機械部件斷裂;
f) 加速疲勞(低周期疲勞);
g) 潛在的壓電作用;
h) 晶體(ti) 、陶瓷、環氧樹脂或玻璃封裝件的破裂、斷裂。
4. 1.3選擇試驗順序
4. 1.3.1 —般要求
見 GJB 150.1A-2009 中的 3.6。
4.1.3. 2特殊要求
在與(yu) 其他試驗共同使用時的順序取決(jue) 於(yu) 試驗的類型(如研製、鑒定、耐久試驗等)以及試件的本身情 況。一般情況下,在試驗順序中先安排炮擊振動試驗,也可以根據實際情況在振動和衝(chong) 擊試驗之後進行炮振試驗:
a) 若炮擊環境特別嚴(yan) 酷,裝備的主要結構或功能不失效的概率很小時,則應在試驗順序中首先安排炮擊振動試驗。確定裝備符合炮擊振動要求後,再開始更溫和的環境試驗。
b) 若炮擊環境雖然嚴(yan) 酷,但裝備的主要結構或功能不失效的概率較大時,炮擊振動試驗可以在振動、溫度和衝(chong) 擊試驗之後進行,這樣在炮擊振動試驗前可以對試件進行篩選,以暴露綜合環境、 振動、溫度衝(chong) 擊和炮擊振動環境故障。
c) 在炮擊振動試驗量值不如振動試驗量值嚴(yan) 酷的情況下,炮擊振動試驗可以從(cong) 試驗順序中刪除。
d) 當同時與(yu) 其他環境條件一起進行試驗(如:振動、溫度衝(chong) 擊、濕度、壓力等)時,炮擊環境可能
影響裝備的性能。若裝備對綜合環境很敏感,試驗時應同時施加這些環境。若同時綜合這些環境進行試驗不可行,並且有必要同其他環境一起估計炮擊環境影響,則將單個(ge) 試件依次暴露在 所有相關(guan) 的環境條件下。一般情況下,在規定的工作條件期間的任何時間都可能發生炮擊,所以,應盡可能接近實際的壽命期環境剖麵來安排試驗順序。若無法確定,則在振動和衝(chong) 擊試驗 後立即進行炮擊試驗。
4. 2選擇試驗程序 4. 2. 1概述
本試驗包括下列三個(ge) 脈衝(chong) 程序和一個(ge) 振動程序:
a) 脈衝(chong) 程序:
1) 程序I——實測裝備響應數據的直接再現;
2) 程序II——統計生成的重複脈衝(chong) ;
3) 程序III——重複脈衝(chong) 衝(chong) 擊響應譜(SRS)。
b) 振動程序:程序IV——高量級隨機振動/正弦加隨機振動/窄帶隨機加隨機振動。
4. 2. 2選擇試驗程序考慮的因素
4. 2. 2.1 概述
根據試驗要求,確定使用的試驗程序、程序的組合以及程序的順序。考慮裝備壽命期中所有預期的炮擊環境,既包括後勤維修後還要炮擊的模式也包括工作模式中預期的炮擊環境。當選擇程序時,應考 慮4.Z2.2〜4丄2_6的內(nei) 容。
4. 2. 2. 2裝備響應
用高量級重複衝(chong) 擊或瞬態振動來表示裝備的炮擊環境響應的特征。這個(ge) 環境具有主要頻率成分,即炮的發射頻率及其諧波,另外,在DC〜2000Hz頻率上分布著相對較低量級的隨機振動能量。炮擊環 境通常是非穩態的,具有時變特征的均方根(rms)量級,該量級在短時間內(nei) 明顯地超出周圍其他誘發環 境的振動量級。由於(yu) 實測響應數據的非穩態特性,按照穩態環境的測量,如自功率譜密度估計,或按照瞬態環境進行測量的衝(chong) 擊響應譜分析都很難解釋炮擊環境,在這種情況下,可以選擇一個(ge) 脈衝(chong) 程序;對 於(yu) 溫和炮擊環境的裝備響應特征可以通過稍微增加脈衝(chong) 特征不易辨認的振動量值來表示,可以用穩態隨機振動分析技術來確定這個(ge) 試驗,同時使用程序IV。炮擊環境實測數據決(jue) 定了試驗程序的選擇,使用 該程序的前提是假設知道了裝備的動態特性,特別是裝備的諧振及炮擊速率、它的諧波和這些諧振之間的關(guan) 係。試驗程序選擇的不合理會(hui) 導致裝備欠試驗或過試驗。這些程序預期覆蓋了與(yu) 裝備炮擊環境有關(guan) 的整個(ge) 試驗範圍。概括如下:
a) 炮擊響應嚴(yan) 酷且有實測數據的裝備使用程序I、II和III;
b) 炮擊響應不具有實測數據、炮擊響應溫和且有實測數據的裝備使用程序IV。
4. 2. 2. 3裝備使用目的
按技術文件要求,確定裝備在炮擊環境前後及期間的運行或功能情況。
4. 2. 2. 4自然暴露環境
裝備對炮擊環境的響應在很大程度上取決(jue) 於(yu) 炮的口徑、炮和裝備之間的結構關(guan) 係。
4. 2. 2. 5數據要求
要求記錄試驗環境和試驗前、試驗期間及試驗後驗證裝備性能的試驗數據。
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