Введение к работе
Актуальность проблемы. Различные механические конструкции в эксплуатационных условиях испытывают воздействия вибрационных, акустических, импульсных, нагрузок.
Возникающие при воздействии вибрации инерционные силы могут вызвать напряжения, пррвыиаюиие предел прочности конструкции или относительные перемещения деталей в недопустимых пределах. Под влиянием длительно действующих инерционнцх сил появляются усталостные разрушения материала: по данным СИД 60 - 80% поломок авиационной техники вызываются именно усталостными разрушениями материала конструкций. Около 70 - 80\ отказов изделий 8 машиностроении являются результатом действия вибрации.
Трудности теоретического решения вопросов, связанных с вибрационным нагружением конструкции, столь велики, что, как правило, необходима экспериментальная отработка, где проверяется фактическая несуцая способность, стойкость и устойчивость аппаратуры к вибрационному воздействию посредством лабораторных виброиспытаний.
В литературе а настоящее время рассмотрены, в основном, лабораторные испытания изделий массой до 50 - 100 кг на воздействие, как правило, гармонической вибрации, где используются конструктивно простые приспособления.
В настоящее время к испытательной оснастке для лабораторных испытаний предъявляются требования жесткого закрепления изделия на столе вибровозбудителя с помощью приспособления минимальной массы, обеспечивающего отсутствие резонанса в диапазоне частот возбуждения. При испытаниях крупногабаритных объектов это осуыествить практически невозможно, так как требования по жесткости могут реализоваться только При недопустимо больной массе приспособления.
Приспособление оказывает существенное влияние на нагружен-ность объекта испытаний. Для обеспечения эксплуатационной на-груженности изделий в лабораторных условиях необходим учет этого влияния и использование специально спроектированных приспособлений, сводящих его к минимуму.
Очевидно, чем точнее будут имитироваться при аиброиспыта-ниях реальные нагрузки, тем полнее и достовернее будет информация о нагруяенности конструкции изделия при эксплуатации. Поэ-
Реализация работы. Полученные в диссертации методики использованы при расчетной оценке нагруженности изделия в конкретных испытательных установках и для выбора требуемых параметров испытательной оснастки в Государственном ракетном центре "КБ им. академика В.П. Макеева" и на родственных предприятиях отрасли. .
Япробация работы. Результаты работы докладывались на научно-технической конференции "Динамика и прочность конструкций" / Челябинск - 1982/; на Всесоюзной конференции "Динамика маыин и рабочих процессов" / Челябинск - 1983/; на Всесоюзных отраслевых совещаниях "Динамические нагружения, методы и режимы виброиспытаний изделий" / Ииасс - 1978, Днепропетровск -1984, Ленинград - 1986, Пермь - 1988, Миасс - 1990 /, на втором российско-китайском симпозиуме по космической науке и технике / Самара - 1992/.
Основи,о е содержание диссертации опубликовано в 26 работах (12 отчетов по испытаниям, 3 научно-технических отчета, 6 статей, 5 авторских свидетельств).
Объем', рабо ты. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов, списка использованных источников и содержит 122 страницы, 54 рисунка, 10 таблиц и библиографию из 100 наименований.
На заииту выносятся:
метод и алгоритм проектирования испытательной оснастки для вибрационных испытаний крупногабаритных сложных изделий больиой массы;
' метод испытаний изделий на воздействие широкополосной случайной пространственной вибрации;
результаты экспериментальных исследований нагруженности изделий в испытательных установках с различными приспособлениями;
анализ результатов экспериментов, рекомендации и требования к испытательной оснастке.
тому вопросы обеспечения соответствия реализуемых в лаборатории эксплуатационных вибрационных нагрузок являются актуальными в настояцее время
Целью диссертационной работы является исследование влияния испытательной оснастки на результаты испытаний и разработка методики проектирования приспособления для испытания конкретного объекта с учетом указанного влияния.
Научную новизну работы составляют:
результаты экспериментальных исследований нагруженности
изделий в испытательных установках с различными приспособления
ми и их анализ, которые позволили сформулировать требования к
испытательной оснастке; "
метод и алгоритм проектирования испытательной оснастки для вибрационных испытаний крупногабаритных сложных изделий большой массы;
метод испытаний изделий на воздействие широкополосной случайной пространственной вибрации СЫСПВ).
П.рактическая ценность диссертации заключается в следующем:
теоретические исследования и проектирование испытательной оснастки на стадии подготовки эксперимента по разработанной методике позволяют с минимальной погрешностью реализовать требуемый режим нагружения сложного крупногабаритного изделия большой массы и, следовательно, сократить сроки испытаний и затраты на них за счет сокраиения объема экспериментальных исследований испытательной оснастки и ускорения формирования режима испытаний;
предложенные схемы и стенды испытаний изделий на простран-ственное широкополосное случайное вибрационное воздействие позволяют реализовать пространственные эксплуатационные вибрационные нагрузки и сократить длительность лабораторных испытаний;
спроектированная по предложенной методике испытательная оснастка уменьшает ненормированные нагрузки на испытательное оборудование, обеспечивая его сохранность при работе, а номинальном режиме.
- * -
