基于分布式激勵(lì)的多激勵(lì)源聯(lián)合控制試驗(yàn)方法

姚 軍 吳雁飛 姚義紅

(北京航空航天大學(xué) 可靠性與系統(tǒng)工程學(xué)院，北京100191)

航空航天飛行器在高速飛行時(shí)，經(jīng)受的振動(dòng)環(huán)境復(fù)雜，除發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的機(jī)械振動(dòng)，還包括高速飛行時(shí)的擾動(dòng)氣流、附面層脈動(dòng)氣流產(chǎn)生的氣動(dòng)噪聲等多種分布式振動(dòng)源，它們不僅會(huì)激發(fā)結(jié)構(gòu)整體振動(dòng)而且可能會(huì)對剛性較弱或氣動(dòng)布局較差的部位激發(fā)出局部共振或空腔振動(dòng)，這些振動(dòng)可能導(dǎo)致產(chǎn)品磨損、破壞、連接件松動(dòng)或儀器設(shè)備性能下降，產(chǎn)生一系列的可靠性和耐久性(壽命)問題，是導(dǎo)致飛行器產(chǎn)生災(zāi)難的重要因素.這些振動(dòng)載荷大多是集中力和分布力激勵(lì)相結(jié)合，單純地模擬集中力的振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)只是傳統(tǒng)的振動(dòng)環(huán)境試驗(yàn)方法，不能滿足現(xiàn)代航空航天結(jié)構(gòu)振動(dòng)耐久性試驗(yàn)要求，需要在傳統(tǒng)集中力激勵(lì)試驗(yàn)基礎(chǔ)上發(fā)展新型能提供分布式激勵(lì)的振動(dòng)試驗(yàn)技術(shù)，以滿足我國新一批大型航空航天產(chǎn)品的壽命或耐久性振動(dòng)試驗(yàn)需求［1］.

本文研究利用數(shù)目眾多的壓電元件的模擬分布式振動(dòng)環(huán)境應(yīng)力的技術(shù)方法，重點(diǎn)研究壓電元件與激振器、振動(dòng)臺(tái)(即分布力與集中力)相結(jié)合的試驗(yàn)技術(shù)，擬為我國大型航空航天結(jié)構(gòu)耐久性和可靠性試驗(yàn)提供新的技術(shù)解決途徑.

1 壓電元件的研究與應(yīng)用

壓電效應(yīng)是壓電材料最基本的效應(yīng).它包含正、逆壓電效應(yīng)兩種現(xiàn)象，正、逆壓電效應(yīng)構(gòu)成了壓電材料可作為傳感器和驅(qū)動(dòng)器的基礎(chǔ)，綜合利用壓電材料……