HB 5830.7-1985 机载设备环境条件及试验方法 炮击振动.pdf

1、HB5830.7-85 1985-03-26-费布1985-10-01实一一一一一唱一一中空工业部批准中华人民吼设环炮击空工业件及试动HB5830.7-85 方法术标准适用于飞机炮击振动环境条件之机载设备，炮击振动试验方法是模拟瞬态剧烈的炮击振动环境及其影响.以炮口为圆心，2米为半径范围内的设备，需考虑炮击振动试拾，2米半径范围以外的设备一般可不考虑。决不能用常规的振动试验来代替本试验方法.如果设备所在部位炮击振动包线的最大试验量值等于或低于其规定的振动试垃量值，Nlj炮击振动试挠可以不进行.本标准应!jHBs830.1135830. t -85 一1. 2 报动.害葛1. 2. 1 随机激励

2、当用窄带分析仪测量激励功率谱密度时，控制点见2.3.怜的测量谱密度与规定的谱密度相差不得超过士3dB.在500-2000Hz范围内，允许容差为6dB.但累计带宽不得大于100Hz在整个频带内，总加速度均方根值与规定值相差不得超过土15%.功率谱密度的测量应满足BT二月o.B. T分别为分析系统的带宽和平均时间，对各种分析仪的具体规定如下:a. 并联连续磁波器均衡/分析系统20-200Hz之间最大带宽B=25日z;200-1000Hz之间最大带宽B=50Hz;1000-2000日冗之间最大带宽B=looHzh 扫频分析系统(1) 等带宽分析仪滤波器带宽.20-zooHz之间最大带宽B=25Hz;

3、200-1000Hz之间最大带宽B=50Hz;1000-2000日z之间最大带宽B=100Hz分析仪平均时间2T=2RC;1秒式中;RC为分析仪时间常数.分析扫描率(线性的)，口口s=苟或Sz-F(Hz/秒)取其中较小者.(2) 等百分比带宽分析仪滤波器带宽z式中;P豆豆O.1 f，.-分析仪中心频率分析仪平均时间:分析仪扫描率(对数的)，B=Pf, T飞509 Pf, S=Zt或SziR?巴(Hz刷取其中较小者C. 数字功率i普密度分析系统刷提供的分析结果的精度和分辨率应与述相当.2 HB5830. 1-85 1. 2. 2正弦激励整个频率范围内在控制点上测得的振动量值容差为.位移量值3士1

4、5Ijf 加速度最值=士159b.1. 2. 3 频率共振频率的测量容差应为土0.59b或+0.5日z.二者取较大者.其它频率的容差z小于50日z为土1Hz;大于50Hz为士2%.2 酒用试量技术2. 1 试品的量n-2.1 .1 试品应按正常的安装方式直接或借助于安装夹具紧团于振动台台面上，并避免其它额外附加的紧园或绑扎.所有连接件(如电缆.导营、导线等)对试品的约束也必须和飞机上正常固定的约束相似.如果试验必须使用某种专用接头，这些接头不应对试验有特殊的影响.2. 1 . 2 使用中带有减震装置的设备，一般应带上减震装置进行试验.如果实际上难以做到这一点.JlIJ可以不带减震装置进行试验.

5、其振动量值如果术标准有规定.则取用之z虫日元规定，目IJ供需双方协商处理.2. 1 .3 用于测量和控制的传感器应刚性牢固地安装于试品与台面或夹具的固定点上或尽量靠近它，或其官规定的位置上.在试品上也可安装传感器，以测量共振频率及共振放大因数Q.安装位置应是可能发生共振的部位，包括主要结构、部件、组件等，应使传感器对动力特性测最影响减到最小，其中zQ目击, -式中:fe-具有最大幅值响应并被视为共振的频率f , -f 1一一即为两个半功率点之间的带宽2. 1. 4 有关标准应说明重为影响是否重要，如果重要，试品安装应保证重力作用方向与使用状态相一致.2.1.6 如果有必要，有关标准还需说明试品

6、受磁干扰的最大许可值.2. 2 fU具2.2. 1 安装夹具应能保证试品在规定的轴向上进行振动.2.2.2 安装夹具应模拟实际安装情况，如不能做到.!i!lJ应足够刚硬，以保证振动台的运动正确地传递给试品.2.2.3 安装夹具的设计应使夹具同试品一起在质量分布上是对称的，以使不平衡载荷减到最小.2.3 固定点、测量点和撞倒点2.3. 1 固定点3 ttBS83. 7-&5 .,. 固定点指试品与夹具或振动台台面的连接点.2.3.2 测量点一般测量点选在国廷，日.右卤定点不能直接用为测量点.IJ测量点应尽可再f萤坦罔定点.如果大型试品的固定点多于4个，则应从中选取4个有代表性的固定点作为测量点.

7、特殊情况下，例如对大型复杂的试品，如果要求测量点在其它地苟，则在自Jb标准中与J行规定.为检查试品的共振频率或其它危险频率以及ft响应控制时，测垦11tk根据试些21妥确/丑。2 . 3 . 3 控制点控制点指从测量点中选出采取得反tpz信号的点，用以表示试品运动和注证要求.如果只jf 个测量点，则1变，tAbtjtI控制点如果育j;个iBli重点，般采用多点平均控制技术，即以多个测量点信号的平均值作，扫描11点的JxtB1信号。也可以指忍其中;二点为控制点.ffJ二标准还l可以选手手其它的rkJU拉机点。2.4 扫描方式主10规，仨频率范剧内，出乱七iR如F非扫描?:ri肖R好!卒，冉向高I

8、li频率反担!至低限量丑斗:在I/j一次扫描，反之亦liJ0 扫描方式应为对数连续扫描。扫描率应小子或等于每分刊，.个倍频程。在规il试验茹l奇:范国内次扫描的具体Ri闯根据此原则予以规IU在共振检查时，可以降低扫描率，或者暂时停止扫描.特别是对于低颇高Q值，豆纺更应如此.jf应避免在共振频率上停留时间过伏，以免引起过大的损伤g3 试验条件本标出Jj试:2条f中由炮山振动试验部1!由(l:!.l;ii频率范围、振动量值)和持续时间的确A4.4 3. 1 炮摞频谱的确定ff布实顶i然果llJ由实测数t白确定炮振频iE:若无实测结果，可按下述方法确定炮振频1普.3. 1 . 1 炮报频谱的特点炮击

9、产生的振动有两种不同的振源za. 炮口冲击波-b. 炮主要安装点处的前冲后且;iJ.对大多数设备，影响最大的是炮口冲击波引起的振动.一般的炮振烦i普如图l所示.它是由4个振动峰值和宽带随机i昌组成.4个振动峰值对应的频率是炮山速率均且!届U二二、二、1yi!r频率。同中每i、参数的具体值可以利用下列参量用广义参数方程来确EEl-a . 距离欠豆(D):?!jl骂欠髦女日民12所示，是从炮口:IJ设备支撑点儿。J中心之间的空间4 HB5830. 7-85 距离.在支撑点不明确的情况下，以设备贡心代表D矢最终点。集中配置的炮组，D矢量原点确定见图3 b. 炮的投影距离(h)，投影距离参数如图4所示

10、.h为炮管轴线炮口处王，)飞机表面的率直距离。c 深度参数(R.), 深度参数如fJ2所示。从飞机蒙皮到机内设备位置之间最照距离。如R.为未知，则取R.=7.5cm.d. 振动峰值带宽(6.fl，何-!F，(Af)zlJ 式中，(60一-11:;/J率憎密度峰值下降3dB处的1;r宽.Fi一一射击速率的基频或倍颇。3. 1. 2 炮振频谐的i:1算炮振广义参数方梧的-rl+J草公，:!IITT: lologT j = lolog(NF,E)+H + M +飞V十.T+j-53dB101ogP, = l010gT 3 + K i十17dB式iFN一一集中配置同时发射的炮的数目.ZJJt欲在机体下

11、的各门炮，JIF，:翼根巾和在炮舱中，应根据每门炮的位置单独确定振动i式挠频谐。根据i式挠的目的，问选择其中一门炮引起的最大振动量值作为炮振试验量值。F，-一肘-;t速束，Hz(F, =2F F , =3F F.=4F,). E一一炮口爆炸波能量，kg.m(计算公式见附录AH一一-她的投影且h离h影响的夜减最(l.同心。M一一炮位置影响的丧i成量，在炮门i1，垂直f炮苦的平面相飞机结构小1日交的悄况下M=-6dB，其他M=8。飞;T_一一试验样品主ZEZ影响灼哀LakZ(叹rl5 )。如ltiidillJr远髦仨划.!il!J取讥r=4. 5kg J-一深度参数R，且i响的蝴量U叮2平lj吁G

12、1。BJ一一-距离矢量D影响的夜减量(见ll2和现7), Tj-一-宽布随机振动试f旨是值，g 1Hz. P i :fll频率FB相对!甜的窄带随机振动试验最缸，g2月1z.(i=l妙。K i i，每个振动峰值上目l离失重D影响的表减笔(即四川.注:这些结果的odB值为Ig/Hz，3.2 持续时间的确定二个袖向的每个方向上，校图1I吁示频谐振功10分TFaJf宽带随机和窄带随机分开i吐JIz 窄有?随机三个轴向的每个方niJ.1:四个频，;1i各报功10分钟。宽带随机:三个轴JJ的每个方向上各振动10分钟。ifr振动峰值miE5;k屯如!来代替吁:带随机，,) E弦屯可I;nl宽仰自IijJL

13、jV述要求分别进行正弦屯频:三个轴向的每个方向上四个频卒吝振动10分钟电5 1-IB 5830. 7-85 宽带随机z三个轴向的每个方向上各振动10分钟.每个轴向10分钟试验，采用问歇方式进行，振动2秒，停止8-10秒，以这样周期进行循环，直至总的振动时间达到10分钟.或根据一次射击可能达到的最长时间为一次振动时间.然后停止8-10秒钟.如实施上难以达到，允许连续10分钟振动.3.3 试量方向除非有关标准另有规定，应分别对试品三个互相垂直轴的每一轴向进行振动试验.如果试品在飞机上具有特定的安装方向，则选撑三个互相垂直轴向时应包括这一方向.如果试品在飞机上任意安装，则应选对振动最为敏感的方向为三

14、轴向之一.否则可任选三个互相垂直的轴向为试验方向，并在试验报告中注明这些轴向的定义.如己确证试品的某一个或两个方向上的振动对试品工作性能和寿命无重要影响，则可不对这些方向进行试验.3.4 试撞撞对宽带随机上迭加窄带随机振动峰值的试验方法，试验容差如下z布F1、FF，和F.处士6dB，频率在400Hz以下为士3dB，大于等于400日z为土6dB.正弦激励容差按1.2. 2节和1.2.3节要求.4 试由方法可选择下J方法之一进行炮振试验.4. 1 方法-，宽带随舰迭加带随机搬动值试验按3.3节选择轴向，并依次进行试验.4. 1. 1 初始检测按有关标准的规定对试品进行外观检查，并进行有关电气性能及

15、(戎)机械性能的测量.4. 1. 2 试验步骤4. 1. 2.1 步骤1:最初共振检查a. 最初共振检查的目的是确定试品在规定频率范围内发生机械共振的频率，记录机械共振的频率和相应的共振放大因数Q.趴在试品试验频率范围内，以振幅0.3mm(10-40Hz)加速度2g(40日z以上)的正弦扫描振动进行共振检查.如果以上激励幅值激起试品的幅值过小而不便于共振检查.mrJ可以适当增加激励幅值.共振检查原则上为一次扫描，必要时可增加.允许采用手动扫描方式进行共振检查.在整个频率范围内应均匀缓慢地改奕激励频率，相应的扫描率不能大于每分钟一个倍频程.C. 共振检查时，试品应处于工作状态.如果因处于工作状态

16、而难于-确定其共振特性时，贝rJ进行非工作状态下的共振检查.9 HB5830.7-85 4. 1. 2.2 步骤22施加试验条件a. 试品在炮振试验期间应处于额定工作状态或按街关标准规定.b. 按3.1节确定的试验频谱进行试验，试验持续时间由3.2节确定.4.1.2.3 步骤32最终共振检查a. 最终共振检查的方式及所用幅值与最初共振检查相同.b. 有关标准应说明?i共振频率发生某种变化时应当采取的措施。4. 1. 3 最终检测按有关标准规定，对试品进行外观检查，i式品不应出现导线脱焊、紧闭fF松动及结构损伤等.同时应对试品进行有关电气性能及(戎)机械性能的测量.判定该类产品是否符合要求.4.

17、2 方法二s宽带随机善和事带髓机!liE弦组搞分别进行试验按3.3节选择轴向，并依次进行试验.4.2. 1 初始枪测同4.1.1 4.2.2 试捡步骤4.2.2.1 步骤1最初共振检查同4.1.2.14.2.2.2 步骤2.施加试验条件a.同4.1.2.2a.b. 宽带随机试验部分34按3. 1节确走的无窄带峰值的频谱进行试验，试验持续时间fll3.2节确定.C. 窄带随机试验部分按3. 1节确定的窄带随机频谱进行试拾，试骑持续时间由3.2节确定.d. 正弦定频试验部分:按图6的频li苦进汗。正弦试技量值A，按下式计算zA , =r./ P ,.6f 式中.As一一正弦定频试验幅值:r-一转换

18、系数，取rEZlvP，-一见3.1.2节，.6f-.见3，1 . 1节.试验持续时间由3.2节确定-4.2.2.3 步骤3，最终共振检查同4.1.2.34.2.3 最终检测向4，1.3 实施直带幢机噩动试验可以用数字式或模拟式的酶机试验辑置，也可以果用磁带唱机试验方法蛙行.7 把票割ul甲瑞回南(NE- 告骨且旺E OOD -，嗣Oom5骂(-ON 。h一一一一-一一一一一一一一一一一一一一一一-HB5830.7-85 阴阳N It. It. 一一一-一-一-一一一一 h 伺同内嗣NEMm町、4tl-. (2HI ,li) lilll!事Ij;t军事啤串HB5830.7-85 、D 30354

19、04550 101) 150 200 250 350 450 3CO 400 500 1000 150020咀 s 唱。、d 咽强倒军E坦唰翻?重-10 - 20 试验样品重量(Kg)因5由试品重量确定的试验置信的衰减量1 1 、由-4白白白MD-叫1由4 E 十丰卡RsDf/2 卜斗Df =在D姓的机身直径4 叫主斗1 十斗-十土寸+ 。国咽u，aE内V1 -2 同，嗣镰棋运翩。唰刽捂160 150 140 130 120 110 由深度参数确定的试验量值的衰减量100 R. (cm) 90 8J 深度参拙，70 60 50 40 图E30 10 。归/du u ( B f = 600 Hz

20、 。-5 飞e、在30Hz和2KHz处的T，量值在300Hz处的T，量值在600Hz处的T，量值f=300Hz 。国MU主回回国M口叫i白白10 - 15 一-30 - 20 - 25 )( -1、2 K H !, f . :1飞ff7.25 国队跚惩制州SW叫阳明白曝王军和棋I寸300 200 150 100 50 。- 30 250 户巳_，E南矢量.由距离矢量确定的宽带随机振动量值的:或减过(omD 因7工回白白凶。4l国由X. (dB) -3 -10 - 25 - 15 -20 一5- 0 35曲30Q 如果f三:(OHz.使用40Hz的曲线250 J!i离矢髦，口由距离矢量确定的振动

21、峰值的哀减蛊200 ( cm) 150 f320H r400Hz 100 一卢卢二二图8f= 40Hz 50 fo240 !lz -f 80 Hz r 200Hz f 160Hz f 120 Hz 。 - 30 - 25 -15 -20 -10 5 。严国咱U向阑篝刷响远坦曹南阳黯F 鑫hP p , p, ZP由EFUB-4t国国NEN蛐刨阳围棋恃部Mm刷刷ERp, p , 一一-一一一一一一一-一一一一-一一一一一一一一一一一A A. A, r lT: 2000 T .1 A f il-li- A2 川AJA, 国坦事Mm樱晏闹闹闹300 F, 70() 600 F. F, F, 频率(Hz

22、) 凶9炮振试验好l活(宽带随机和;在带院机或正弦扫描分别i吐行)H A.l 计算公式g1-1 95850.1-85 附.A 炮口爆炸能量E的针.(补充件)E KWG 田二0.3 旦旦V2 式中，E一一炮口爆炸波能量K一爆炸比冲盘WC_弹药重量Wp-地弹重量V_.炮弹的初速度g-一重力加速度A.2 计算示例z已知g爆炸比冲量k=100584kg-mjkg, 弹药重量WC=0.155kg，计算s16 炮弹豆最矶、=0.37Skg;炮弹初速度V=1036ml秒，重力加速度g-=9.8Imj秒2，E=_!I旦旦旦0.1坐一-卫工1!6，)(，(.l_o36旦0.3 2X9.81 =51968.4-2

23、0568.6 =31399.skg-m =308030.IN-m(焦耳)kg.m; kg-m/kg; kg; kg; ml秒，ml秒2;HI!I 5830- 7-85 S一一分析扫描辛;Hz/和B一-带宽Hz RC-分析仪时间常数砂附最B符号裴(补充伴)p-一等百分比带宽的百分比伪L-分析仪中心频率Hz Q一一共振放大因数f，一一-具有最大幅值响院并被视为共振频率的频率Hz f，一一对应fo幅值1/.!2i苦处的频率在fo右侧Hz f，-一对应fo幅值1/.12倍处的频率在fo左伺1)Hz D一一距离矢量cm h-炮附投影距离cm Rs一-ifIff参数cm f，f-一在功率谱密度峰值下降3d

24、B处的带宽Hz Fi一一射击速率基频或倍频Hz N-一炮的数目门E-一一炮口爆炸议能量kg.cm H-反映炮投影距离影响的衰减量dB M一-反映炮位置影响的衰减量dB w-反映试验样晶莹量影响的衰减量dB J-一反映深度参数R，影响的衰减量dB Bj一一反映距离矢量D影响的衰减量dB Tj-一宽带随机振动试验量值g/Hz Pi和F，对应的窄带随机振动试验量值g 1Hz k i-一反映每个振动峰值上距离矢量D影响的灰IJ#.it dB A，一正弦扫频试注幅值g r一一变换系数T一一分析仪平均时间K一一爆炸比冲量kg-m/kl w-弹药重量kg Wp-一炮弹重量kg V一一炮弹的初速度m/秒17 HB583D.7-85 g .力IJII速哎ml利;2附加说明z本标准由航空J业品三O一所提出.本标准由航空工业部六0-!i起草.本标准主要起草人施荣明、何连珠.张秀义、江清源.11