某航天器天线声振组合环境试验与单项环境试验对比研究

由于受地面试验技术条件的限制,目前用单项噪声或振动环境试验来模拟航天器发射及飞行过程经历的声振复合环境。文章以某航天器天线为对象,开展了声与振组合环境试验与单独噪声、单独随机振动试验的对比分析:对于该航天器天线,单独噪声试验在低频区域激励效应较差;单独振动试验则在高频部分存在结构响应衰减;声振组合试验由于耦合效应对结构高频段的响应产生抑制,使得高频部分的响应被削弱。

航天器组件声振组合环境试验与仿真技术

研究了某航天器太阳电池板的声振组合环境试验技术,并使用FE-SEA混合方法和耦合FE/BEM方法建立了太阳电池板的仿真模型,进行了声振组合激励下的响应仿真预示。仿真结果和试验结果的对比分析结果表明:声振组合试验对航天器组件的考核更充分;耦合FE/BEM方法更适合进行低频响应分析,而FE-SEA混合方法在中高频段更具优势,且两种方法的仿真预示响应和试验结果基本一致。

卫星产品声振组合试验技术研究

文章开展了声振组合试验技术的初步研究,探讨了卫星产品声振组合试验的控制方法,并以面积质量比大的卫星舱板产品为例研究了噪声与随机振动组合试验条件确定方法。结果表明:在进行噪声与正弦振动组合试验时,应先启动振动试验控制,后启动噪声试验控制,且正弦振动控制应采用滤波处理;在进行噪声与随机振动组合试验时,噪声激励与随机振动激励正常启动后,相互之间影响很小,可以按照要求的条件施加激励;对于面积质量比大的卫星产品,在结构上同时施加随机振动载荷和噪声载荷,声振组合试验考核更加合理。

力限控制缓解“过试验”原理分析与试验验证

一般加速度控制的振动试验中,在产品的共振频率处存在"过试验"现象。文章通过对基础运动激励下试验件的结构响应进行分析,研究"过试验"产生的原因,说明在一阶共振频率处控制振动台作用于试验件的力可以解决过试验问题。并成功地进行了卫星承力筒力限控制振动试验,对力限控制的有效性进行了验证。

结构星噪声与振动组合环境激励试验及效应研究

受地面试验技术条件的限制,目前对卫星发射及飞行过程所经历的复合环境采用单项环境模拟试验来实现,通常是进行随机振动试验或者噪声试验。实际上,无论单独的随机振动试验还是单独的噪声试验都难以准确模拟卫星在发射飞行状态所经历的复合环境,在不同频段会存在"过"或"欠"试验的问题。以某型号结构星为对象,开展噪声与振动组合试验技术研究,对声振组合试验、随机振动试验、噪声试验的有效性及耦合效应进行分析与总结,为后续卫星产品开展相关试验提供参考。

声学试验三分之一倍频程控制技术研究

以往的声学试验中多采用倍频程控制方法,该方法控制精度比较低,已不能满足现在试验标准要求。文章详细介绍了声学试验控制系统的基本原理及组成,并对控制算法进行了探讨和研究,通过改进谱估计算法和均衡算法等提高系统的控制精度和稳定性,并采用VC++编程开发了1/3倍频程噪声试验控制系统。新控制系统与混响室进行了联合调试,调试结果表明新控制系统的控制精度满足相关标准的要求。

太阳电池阵随机振动试验高频超差特性分析与优化

文章对小卫星太阳电池阵在垂直向随机振动试验时严重高频超差的原因进行了分析,结果表明是由于花盆与模拟墙连接特性较差引起的,且花盆不适用于随机振动试验。研制了辅助扩展台面以替代现有的花盆,针对辅助扩展台面开展了有限元分析和试验验证。有限元计算结果和试验验证结果均表明,使用辅助扩展台面有效地减小了太阳电池阵随机振动试验高频超差量。

空间站控制力矩陀螺微振动测试技术

目的分析控制力矩陀螺的微振动扰动特性。方法通过获取陀螺连接点对结构的扰振力输出、关键部位的微振动响应来获取产品的微振动扰动特性,通过隔振的方式对外部环境的干扰进行隔离,进而降低测试的背景噪声,通过运用高精度测试传感器来实现微小扰动力信号、加速度信号的测量,利用结构有限元法及单点激励多点响应的模态分析方法校核系统刚度,进而确定测试频率范围是否满足需求。结果可同时获得空间站控制力矩陀螺连接点处的输出扰振力、质心处的输出扰振力合力、合力矩以及关键部位的微振动响应,可有效隔离外部干扰,扰振力背景噪声的时域信号最大值可控制在0.07 N以内,RMS值在0.02 N以内,加速度信号的时域背景噪声最大值可控制在1.5 mg以内,RMS值在0.1 mg以内。可识别微小扰振信号,加速度传感器分辨率为5×10-5 grms,力传感器的测量分辨率为1×10-2 N,力矩测量分辨率小于1×10-2 N·m。测试频带在320 Hz以内。结论满足型号需求,并投入型号使用。

航天器组件产品噪声试验方法综述

文章参考和吸收了国内外最新的航天器环境试验相关标准和技术文献的内容,结合我国当前试验设备能力和试验技术的发展,通过充分调研,了解同行业各单位的工作实际,根据试验验证情况,以GJB 1027A《运载器、上面级和航天器试验要求》为指导,参考GJB 1197—1991《卫星声试验方法》中行波声场试验部分和GJB 1197A《航天器声试验方法》的相关内容,对航天器组件产品噪声试验方法进行综述。内容可为航天器组件产品噪声试验提供指导,并为航天器组件产品噪声试验方法标准及规范制定提供参考。

整流罩有效负载填充效应变化规律及形成机理研究

针对有效负载填充导致的运载火箭整流罩内部局部声压级增大现象即填充效应问题,采用三明治夹芯板理论,建立了整流罩及负载的等效模型,利用FE-BEM和SEA法分别对运载火箭整流罩的低、高频段内声场特性进行了数值分析,研究了负载体积比和负载形状对填充效应的影响,从模态频率的角度对填充效应的形成机理及变化规律进行了解析。仿真与试验结果表明:填充效应与声振耦合作用引起的声学模态频率偏移有关,低频偏移幅度比高频更大,低频填充效应更加明显;填充负载体积比直接影响模态偏移的幅度,填充效应随负载体积比的增大而增大。基于FE-BEM及SEA的数值计算方法为有效负载填充效应的预测提供了分析手段。