低頻振動(dòng)和高頻振動(dòng)對(duì)飛機(jī)設(shè)施的影響

振動(dòng)可能導(dǎo)致零件的機(jī)械疲勞失效、相對(duì)運(yùn)動(dòng)（可產(chǎn)生磨損）、多余物遷移（導(dǎo)致電氣短路）以及顫噪效應(yīng)和摩擦電噪聲（造成的電路性能下降）。試驗(yàn)和理論分析表明，各種故障模式的相對(duì)可能性隨振動(dòng)量值而變化。為了以適當(dāng)?shù)谋壤龔?fù)現(xiàn)服役過(guò)程的故障模式，需要按幾個(gè)量值進(jìn)行試驗(yàn)，在每一量值中保持時(shí)間的百分比與服役使用過(guò)程的預(yù)示結(jié)果相同。可以認(rèn)為振動(dòng)譜包括兩部分：低頻部分，飛機(jī)通過(guò)外掛構(gòu)架傳遞到外掛的振動(dòng)（這不是低頻振動(dòng)的*振源，但是主要振源）；高頻部分，由直接作用于外掛表面的附面層壓力脈動(dòng)所轍發(fā)的振動(dòng)。通常，外掛構(gòu)架的機(jī)械阻抗使得低頻與高頻之間的分界線(xiàn)在100Hz-200Hz之間。

一、低頻振動(dòng)

低頻振動(dòng)主要導(dǎo)致對(duì)結(jié)構(gòu)包括支架、大電路板和機(jī)電裝置（例如陀螺儀、繼屯器）的失效，低頻振動(dòng)主要來(lái)自飛機(jī)，因此通過(guò)振動(dòng)臺(tái)在掛點(diǎn)的輸入激勵(lì)能較好地復(fù)現(xiàn)，參照GJB 150.16A-2009。應(yīng)注意脈動(dòng)氣動(dòng)力也可作用于低頻范圍。對(duì)于控制面、翼面或其他具有大的面積一質(zhì)量比的結(jié)構(gòu)，氣動(dòng)力的作用可能占優(yōu)勢(shì)。因此，不能將試件的低頻振動(dòng)作為翼面、垂尾或其附件的結(jié)構(gòu)疲勞壽命試驗(yàn)。通常，需要進(jìn)行單獨(dú)的部件試驗(yàn)以確定其結(jié)構(gòu)疲勞壽命。

二、高頻振動(dòng)

高頻振動(dòng)（高于外掛連接能夠傳遞的振動(dòng)頻率）是由附面層素流所激發(fā)的。主要導(dǎo)致電子產(chǎn)品故障，但不會(huì)引起外掛的結(jié)構(gòu)失效。對(duì)于外掛，附面層壓力脈動(dòng)的主要特征是：

1、壓力譜幾乎是平直的，一直到外掛部件局部響應(yīng)的zui高頻率（壓力譜的-3dB點(diǎn)約為4000Hz）。

因此，外掛的振動(dòng)譜幾乎*由其固有頻率響應(yīng)所決定。

2、壓力脈動(dòng)和相應(yīng)的振動(dòng)的均方根量值近似正比于動(dòng)壓q，動(dòng)壓q是飛行速度和高度的函數(shù)（見(jiàn)式（2））：

q=PoσVa²M²------------------------ （2）

式中：

q——動(dòng)壓，kN/m²

Po——海平面大氣密度，1 2251×10^-3kg/m³

σ——當(dāng)?shù)卮髿饷芏扰c海平面大氣密度之比（標(biāo)準(zhǔn)大氣）（在兩種高度范圍內(nèi)隨高度變化，參見(jiàn)

GJB 150.16A-2009中的表C.6）；

Va——海平面聲速（標(biāo)準(zhǔn)大氣），340.28 m/s

M——飛行馬赫數(shù)。

武漢尚測(cè)試驗(yàn)設(shè)備有限公司生產(chǎn)的振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)主要運(yùn)用在以下一些領(lǐng)域

1、電子組件的接觸不良

2、各零件之標(biāo)準(zhǔn)值偏移

3、電路短路及斷續(xù)不穩(wěn)

4、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度

5、提早將不良件篩檢

6、保護(hù)材料的磨損

7、結(jié)合物的松脫

8、零部件的破損

9、找尋結(jié)構(gòu)、零件、包裝與運(yùn)送過(guò)程間的共振關(guān)系

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