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摘要：在现代科学技术快速发展的背景下，工程制造与生产领域开始呈现出高效性、高精度性以及大型性的发展趋势，无论是工程机械、生产器械还是工程结构而言均是如此。飞行器作为一种在大气层内或大气层外空间飞行的精密器械设备，包括航空器、火箭、航天器以及导弹等多种类型，飞行器生产制造如何在保障自身结构可靠的基础之上提高其精密性水平，已成为业内认识高度重视的课题之一。飞行器生产中为了确保结果可靠，必须以最接近实际工况的方式对飞行器在实际工况下的工作状态进行模拟与分析，但实质上，模拟实验中会伴随正常运行生产而呈现出消极、甚至是有害的情况。因此，在飞行器环境应力筛选方法中，必须尽可能探索一种降低飞行器影响，确保飞行器工程振动实验检测正常运行同时可提高其可靠性水平的工艺方法。以下即围绕飞行器随机振动工艺方法的适应性问题进行研究。
关键词：飞行器；随机振动；工艺方法；适应性
1飞行器开展实验条件
在制造飞行器的过程中，可以通过振动应力筛选的方式在最短时间内发现工艺生产中存在的问题和隐患，可以有效的提升飞行器的工作效果和可靠性水平。应用振动应力筛选实验主要是为了让飞行器在生产过程中出现的问题以及工艺的缺陷及早的暴露出来，避免在投入生产正式使用之后出现事故和问题。通过实验可以提升飞行器的安全性和稳定性，并且可以有效的改善飞行器环境的适应能力。实验在参考相关筛选方法中的数据要求之后，可以得到飞行器应力筛选对随机振动功率谱密度产生的影响。并且可以看出在飞行器进行振动实验过程中，功率谱的密度曲线呈现出了非常有规律的梯形谱图像。但是从飞机飞行器运行的方向出发，功率谱的密度曲线主要是在有规律规则的梯形状态中去除一部分不规则的频率，这样可以避免飞行器在实验过程中出现部件的磨损和损耗。飞行器在制作完成之后，其尾部会安装高度敏感的元器件，其精密性极高，如果飞机的飞行器在飞行中振动频率过大，就会损坏部件的完整性，改变后期的信号输出，严重的还会影响测试的精确度。所以在实验过程中，一定要对功率谱密度的数值进行控制，保证在实验过程中既能发现飞行器存在的问题和隐患同时还能保护飞行器尾部的元器件不受到震动的影响而正常工作。
2随机振动条件下的振动环境谱规范估计
在完成模拟环境下的飞行器振动测试之后，可以采集出振动环境的数据，可以将实验中获得的数据作为地面振动实验的数据支撑，在完成原始数据的收集之后，可以根据实际需求编制出振动环境试验谱。通过实验收集整理编制出的振动环境试验谱可以在后期实验过程中加载出真实的飞行器飞行的振动环境。随机振动的信号不是确定的信号，没办法用确定的关系式来表达，只能通过统计学的方式来呈现。另外也不能根据现在的数据来预测未来某一个瞬间的精确值，观测值也只是代表在其活动范围之内会出现的几种效果之一，但是数值的变化是符合统计规律的。制作出来的随机谱可以从中看出设备型号的所有信息，里面不仅有振动的频率范围，还有随机振动中每个频率上的能量。
3振动环境数据预处理
飞行器振动依照相关的振动谱数据处理的方法进行了试验和研究，在可靠性试验过程中根据编制的需要，也将振动的数据进行了收集和整理。在收集和处理数据之前，工作人员已经对振动数据的平稳性、周期性以及正态性等基本的要点要进行测试。实验中应用的振动数据是随机信号，所以采取了柯立-杜开试验方法，对于原始的数据也经过计算之后得到了加速度公里谱的密度。
4飞行器工程振动实验工艺实施
4.1工艺流程
在飞行器生产制造过程中，测试内容涵盖常温测试、环境试验以及应力筛选等几个部分。在飞行器调试筛选过程中，基本工艺流程如图1所示。
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图1飞行器调试筛选工艺流程示意图
4.2振动条件
随机振动试验属于飞行器环境应力筛选工艺之一。振动过程中的基本频谱条件为：20.0Hz~80.0Hz，＋3dB/0ct斜率上升，80.0Hz~350.0Hz，0.04g2/Hz，350.0Hz~2000.0Hz，-3dB/0ct斜率下降。
4.3振动设备
本次研究中针对飞行器随机振动实验中振动适应性问题的研究以电振动台为首选方案，根据振动台展开随机振动实验，基本原理是：受到电磁作用力影响，载流导体会在磁场环节中产生一定的运动。根据Fs=ma0，测试设备加速度区最大激振力为3200kgf，在飞行器应力筛选过程中，m所涵盖的质量对象包括飞行器自身质量、动圈质量、台面质量、以及夹具质量这几个方面，a则为振动谱中所规定的随机振动实验加速度总均方值（在该参数基础之上提升30％以上的正弦余量），按照该方式计算得到振动台的推力水平。经计算，飞行器激振力最大值低于测试设备加速度区最大激振力，该数据反映本文所应用工程随机振动试验台完全可满足系统使用要求。
4.4振动环节控制
基于飞行器的随机振动应力筛选试验采用两点平均加两点极限组合振动的控制方式。这种振动控制方式的最显著特点是：可对振动试件中的关键部位进行极限控制，以免因超振动量值导致飞行器关键部位重要元器件因过应力作用而发生受损问题。在飞行器振动应力筛选实验过程中，将加速度传感器粘贴于各个控制点上，其中振动工装二侧装设2个加速度传感器，以两点平均控制，飞行器后仓敏感元件部位（相应舱壁部位）装设2个加速度传感器，以极限控制。
随机振动实验过程中，当两端关键部位极限控制点所测定实际振动量超过极限允许值3.0dB以上的情况下，极限控制点将加入飞行器控制环节中，所超出振动量值被压缩后按照参考谱＋3.0dB标准进行限制。在压缩与限制的这一过程当中，随机振动控制值自动下降，直至飞行器所有关键部位振动量值均控制在参考谱＋3.0dB的范围内，然后持续维持该状态（在这一过程当中，极限控制并不参与到飞行器控制环节中，仅发挥测量功能）。
4.5应力筛选实验结果
经应力筛选实验结果表明，本文所应用飞行器随机振动台可以满足力学实验的公益性要求，在保证飞行器在生产过程中提前暴露飞行器问题的前提下，最大限度缓解飞行器生产压力，即便对于较恶劣的储存情况以及运输环境，仍然能够保障飞行器的正常与安全。
根据以上随机振动实验结果可见，飞行器随机振动振动测试数据相关数据结果能够满足各项技术指标要求，提示整套随机振动测试设备可应用于飞行器应力筛选实验中，能够满足飞行器需求，同时具有良好的工艺适应性能力。
结束语
本文围绕飞行器随机振动设备的工艺适应性问题展开研究与分析，经过相关数据分析结果证实：整套测试设备在飞行器工程振动实验中有良好的适应性，可以显著提高设备使用效率，确保飞行器生产正常安全，并在此基础之上验证了飞行器环境应力筛选工艺的适应性问题，进而对保障飞行器生产的可靠性提供可重要保障。
参考文献
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