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目的
他式驗的目的是驗證在經受連續小口徑炮發射的工作環境中,裝備遇到重復沖擊/瞬態振動時,保持結構和功能完整性的能力。
應用
本試驗適用于受炮擊振動影響的裝備。炮擊環境是一個重復沖擊或瞬態振動,其產生原因為:
a)炮口的沖擊壓力撞擊裝備表面;
b)炮的機械運動引起的結構架重復沖擊或瞬態振動;
c) a)和b)的組合。
爆炸壓力脈沖越靠近裝備表面,實測環境越呈現為重復沖擊形式,它引起的裝備響應具有上升時間短并衰減迅速的特點,同時,在裝備總體響應環境上,結構振動起的作用越小。爆炸壓力脈沖離裝備表面越遠,實測環境中越呈現為結構振動或者被介于炮擊源和裝備之間的結構濾掉的瞬態振動。
作用于復雜多模態裝備系統的重復沖擊或瞬態振動所引起的裝備響應中,如下兩個頻率處的響應較大:
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后裝備固有共振頻率。
炮擊環境對裝備的結構和功能完整性產生潛在的不利效應。不利效應隨炮的口徑、裝備與炮的接近程度和炮擊環境持續時間的增加而增加。與裝備固有頻率(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、部件接口之間的摩擦力增加或減少;
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、陶瓷、環氧樹脂或玻璃封裝件的破裂、斷裂。
本試驗包括下列三個脈沖程序和一個振動程序:
a)脈沖程序:
1)程序I——實測裝備響應數據的直接再現;
2)程序II——統計生成的重復脈沖;
3)程序III——重復脈沖沖擊響應譜(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。
程序I——實測裝備響應數據的直接再現。在實驗室的振動臺上再現實際炮擊環境的裝備響應,控制波形以得到近似的裝備實測炮擊響應時間歷程,見附錄A?
程序 II
程序II——統計生成的重復脈沖——均值(確定性)加殘余(隨機性)脈沖。該程序根據實際響應數據對模型進行統計擬合,建立實際炮擊振動裝備響應統計特征模型。在實驗室振動臺上再現炮擊環境響應統計模型,控制波形以得到裝備實測炮擊環境響應時間歷程的統計再現,見附錄B。
程序 III
程序III——重復脈沖沖擊響應譜(SRS)。將實測的炮擊環境裝備響應時間歷程分解為單個脈沖進行分析。計算單個脈沖的最大沖擊響應譜,用SRS來描述裝備炮擊環境響應的特征。構成一個表示炮擊SRS特征的響應時間歷程,其持續時間等于單個實測裝備炮擊環境響應脈沖持續時間。以炮擊速率重復得到衍生的炮擊脈沖,見附錄C。
程序 IV
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。若實測的裝備炮擊環境響應時間歷程沒有顯明脈沖特征(一般情況下觀察外場實測裝備響應時間歷程不能確定炮擊速率),或裝備離炮口有一定距離,同時只呈現出高量值的結構隨機振動,則應使用GJB150.16A-2009中的正弦加隨機或窄帶隨機加隨機振動,GJB 150.18A-2009中程序皿短時瞬態振動中的指南。在缺少實測數據的情況下,
見附錄D。