航天产品性能测试用低频线振动台研制

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1、硕士学位论文（工程硕士）航天产品性能测试用低频线振动台研制刘路哈尔滨工业大学2015年08月国内图书分类号：TP273学校代码：10213国际图书分类号：681.5密级：公开硕士学位论文(工程硕士)航天产品性能测试用低频线振动台研制硕士研究生：刘路导师：侯珍秀教授申请学位：工学硕士学科：机械工程所在单位：机电工程学院答辩日期：2015年08月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex：TP273U.D.C.：681.5DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringDESIGNANDDEVELOPMENTONL

2、INEARVIBRATORWITHLOW-FREQUENCYOFAEROSPACEPRODUCTSTESTINGCandidate：LiuLuSupervisor：Prof.HouZhenxiuAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：MechanicalEngineeringAffiliation：SchoolofMech.andElectricalEng.DateofOralDefence：June,2015Degree-Conferring-Institution：HarbinInstitu

3、teofTechnology：哈尔滨工业大学工程硕士学位论文摘要惯性导航系统在飞行制导过程中会承受较大振动和持续的高加速度作用，国内外通常采用线振动台，对其工作过程进行模拟，以测试和验证其性能指标。线振动台可以给被测试的设备提供高加速度振动环境，在该工作环境下可用摆式加速度计和陀螺仪对高阶误差项系数进行辨识研究。但目前振动台在实验过程中测量精度较低，且低频（低于0.1Hz振动周期为10s）振动台在国际和国内很难实现，因此本论文研制了一种低频线振动台。对国内外线振动台的现状进行了分析，针对目前存在的问题提出了低频线振动台设计的技术要求。对低频线振动台的总体结构进行了

4、设计，结合工作特点对导轨、曲柄盘进行相应的力学分析。对线振动台推杆刚度、压杆稳定性进行校核，同时对其横梁变形、曲柄轴刚度、曲柄轴变幅机构定位锁紧销强度及变形进行分析，重点对曲柄盘平衡质量进行计算，基于载荷对转轴刚度和滚动轴承进行了分析。直流电机作为振动台的主要动力元件，当固有频率和转子转动的频率相等时会对电机造成结构破坏。因此，在有限元软件环境中引入线振动台直流电机的工作边界条件，对电机的结构进行有预紧力的模态分析，得到了直流电机的前八阶固有模态，确定了电机的固有频率和振型。模拟仿真结果显示电机在额定工况下不会出现振动较为剧烈的情况，电机可以安全运行。对振动台的关

5、键零件进行了静力学有限元分析，结果显示所设计的结构强度满足要求。为验证低频线振动台的性能，对相关参数进行检测。确定线振动台的工作环境和条件，采用相关测试设备对线振动台台面的垂直度和磁场强度、振动主轴的波形畸变和寄生转动、驱动轴和机体底座的性能进行检测，并对线振动台的可靠性提出了要求。关键词：线振动台；低频；模态分析；检测-I-哈尔滨工业大学工程硕士学位论文AbstractAlmostallinertialnavigationsystemisunderalotofvibrationintheirworktime,duetothenatureoftheflightgu

6、idanceapplication,whilethesevibrationsareoftenaccompaniedbyhighacceleration.Linearvibratorisakindofinertiatestequipment,whichcansimulatehighaccelerationenvironment,andusetostudytheidentificationofhigher-ordererrorinthependulumaccelerometerandgyroscopecoefficient.Butnowtheaccuracyoflin

7、earvibratorandtheprocessofexperimentalmeasurementislower,anditisverydifficulttogetthedistortiondegreeof1%,whatismore,lowfrequency(below0.1Hzandvibrationperiod10s)vibratorisdifficulttorealizeintheinternationalanddomestic.Therefore,thisthesisdesignsonlinearvibratorwithhigh-precisionandl

8、ow-fr