GJB 150.17A噪声试验方法介绍与分析

噪声能导致飞行器中机载设备故障以及结构疲劳破坏,国内军用机载设备多采用GJB 150《军用装备环境试验方法》中的噪声试验方法进行试验,以确定其结构设计、选用的器件对噪声环境的适应性。GJB 150A作为GJB 150的修订版,在标准性质、试验程序和试验方法等方面有很大变化,增加了噪声试验实施的难度。对上述变化进行了重点分析,并详细阐述了GJB 150.17A的剪裁思想以及试验程序的应用。     

内埋弹舱典型结构振动响应分析与试验验证

目的提高隐身飞机内埋式弹舱结构,在武器发射时由于气流的强烈扰动产生极高的噪声和结构振动环境下的使用寿命。方法选取内埋弹舱典型结构进行随机振动响应分析,根据分析结果确定加速度传感器和应变花布置位置,并进行地面振动台振动试验验证。结果频率计算结果与扫频结果较为接近,加速度计算结果与试验结果最大误差为23.2%,应力计算结果与试验结果的平均误差基本在20%以下。结论试验前后试验件未发现工程目视可检裂纹等破坏现象,达到了规定的抗振能力,表明内埋弹舱采用的加筋结构形式合理,有限元计算结果能够满足动强度在工程上的计算精度要求。     

含弹内埋弹舱缩尺模型气动噪声特性研究

目的对含弹的内埋弹舱模型进行噪声仿真和试验研究。方法计算采用"CFD+CAA"的混合方法,采用DDES计算流场,基于M?hring声学类比方法得到测量点的噪声信息。采用该方法与空腔M219标准试验结果进行对比。内埋弹舱吹风试验在全消声室中进行,并采用传声器阵列识别主要噪声源。结果计算与试验得到的不同来流条件下,不同测量点的噪声频谱曲线基本一致。弹舱内最大声压级出现在中间弹翼附近的侧壁上,与声源识别的主要噪声源的位置一致。结论该研究可为内埋弹舱的设计提供参考和技术支持。     

振动传感器在强噪声环境下的响应输出分析

目的考察强噪声场下振动传感器的性能。方法采用GJB 150.17—86对振动传感器进行噪声鉴定试验,并分析传感器在噪声场中的响应输出,对比试验前后的传感器性能指标。结果振动传感器经过强噪声场试验后的性能正常,振动传感器在强噪声场中的响应相对较小,单项振动试验中的噪声场不会影响振动传感器的测试结果。结论该传感器可以完成振动监测工作。     

前缘射流对空腔噪声抑制效果的试验研究

目的通过在开式空腔前缘增加矩形口射流、九孔射流和九斜孔射流,探究三种射流方式对空腔自激振荡噪声的抑制效果。方法通过风洞试验对亚、跨声速(Ma=0.3、0.45、0.6)下基于前缘射流的空腔噪声抑制方法开展研究,在空腔指定位置安装传声器,获取不同工况下空腔内的噪声信息,综合对比三种射流方式下空腔峰值频率、空腔底部及后壁声压级分布、总声压级分布及不同测点处的频率曲线特征,评估三种前缘射流方式对空腔噪声的控制效果。结果在来流速度Ma=0.3时,三种射流方式对空腔峰值频率处的声压级均有一定抑制效果,但由于前缘射流的引入导致空腔前端底部噪声总声压级提高;在来流速度Ma=0.45时,三种射流方式对空腔峰值频率处的声压级及宽频噪声均有显著抑制效果;在来流速度Ma=0.6时,除矩形口射流对空腔噪声有明显的抑制作用,其他两种射流方式使得空腔内噪声水平增强。结论在空腔前缘引入射流在一定来流速度下能够实现空腔峰值频率处噪声及宽频噪声的有效降低,前缘射流对空腔噪声的抑制效果随射流方式的不同而存在较大差异。     

机载设备的噪声环境试验研究

介绍了标准中所规定的试验载荷的计算方法,2种噪声试验装置——高声强混响室和高声强行波管,以及高声强试验系统和测试系统的组成。以GJB 150．86—17的图1声谱为基准,开展了机载设备的噪声环境试验研究,对噪声试验中试验夹具的设计和制造、试验样品的安装、试验前的检查和试验程序进行了说明,采用了开环和闭环方式控制声场,试验结果达到了国军标的要求。     

航空装备实验室温度环境试验剪裁探讨

阐述了温度环境试验的重要性,基于GJB 150A对装备寿命期内实验室环境试验的剪裁要求,分析了GJB 150A中关于温度试验方法的剪裁内容、典型温度试验程序和剪裁方法。提出了航空装备依据GJB 150A开展实验室温度环境试验的剪裁方法。基于GJB 150A温度试验方法,经剪裁得到了航空装备进行实验室温度环境试验的考核项目、试验顺序和试验条件。剪裁结果可供航空装备开展实验室温度环境试验参考。     

航天电子产品热环境试验策略研究

目的研究并给出行之有效的航天电子产品热环境试验策略。方法依据GJB 1027A和GJB 150A,借鉴MIL-STD-1540E和ECSS-E-10-03等国外标准,并结合多年航天型号任务电子产品热环境试验经验,研究给出试验类别、试验项目、试验余量、温度控制点选择、温度保持时间、试验顺序、产品性能测试要求、试验中断处理、再试验等方面的策略。结果研究提出的航天电子产品热环境试验策略,对卫星、飞船、导弹等武器装备电子产品热环境试验工作具有较强的指导和借鉴作用。结论科学合理的试验策略,不仅能够大大提高试验的有效性,还可以有效验证产品设计的正确性和提高产品可靠性。     

舰船设备振动试验方法的探讨

目的探讨舰船设备振动试验中的几个问题并提出解决方法。方法分析GJB 150.16A,GJB4.7—83和MIL-STD-167-1A等振动试验标准,找出其中存在的缺点。阐述实验室模拟与实际环境的差异,提出改进建议。结果 GJB 150.16A中没有明确说明随机部分和正弦部分是单独试验还是叠加试验,GJB 4.7—83和MIL-STD-167-1A中没有给出随机振动的条件,只有正弦振动部分。结论对于标准中存在的缺点,在每个轴向,首先进行一半的功能试验,再进行随机叠加正弦/随机振动,最后进行另一半功能试验。对于实验室模拟与实际环境存在差异的问题,通过采用力谱控制、采用模拟舰船结构的夹具、规定安装方式、对环境条件进行反复迭代等方法改进。     

导弹产品基于阿伦尼乌斯方程的环境等效温度计算方法

目的基于阿伦尼乌斯方程,讨论弹上产品加速贮存试验计算加速因子过程中的正常应力水平,即环境等效温度的计算方法。方法根据导弹武器考察周期内的贮存使用环境温度数据,利用阿伦尼乌斯方程在加速应力水平下对应于贮存使用环境不同温度点的加速贮存试验时间之和,与在等效温度下的加速贮存试验时间相等建立方程,得出等效温度的计算公式,并用数据计算结果进行对比分析。结果理论分析和算例均表明,环境等效温度不仅与导弹武器在贮存使用过程中的环境温度及其分布有关,还与试验对象的活化能有关,对加速贮存试验时间的影响很大。结论在对弹上产品开展加速贮存试验计算加速因子过程中,应根据导弹武器贮存使用过程中的环境温度剖面和试验对象的活化能计算等效温度,作为正常应力水平值。     

基于声源成像的发动机模型试车噪声源分析

目的 在发动机试车噪声环境试验中,基于传声器阵列的声源成像测量方法,在近场单点测量之外,提供一种补充测量手段.方法 为验证基于传声器阵列的声源成像方法在发动机工作噪声试验研究中的有效性,通过发动机模型试车试验,设计并搭建传声器阵列,对试验噪声环境进行测量,并详细分析发动机试车中喷流噪声源特征.结果 通过声源成像分析手段获得了模型噪声源在时域和频域中的特征规律.通过声源成像云图中喷流噪声源在各个时刻的形态,能够直观反映出发动机模型工作各时刻状态.喷流噪声源在低频部分的能量比较高,声源主要分布在远离喷口的喷流下游位置处;在高频部分,声源主要分布在喷口附近.在中心频率为2000 Hz的1/3倍频程频段内,声压级最大的声源位置距离喷口最远.结论 通过试验和分析验证了声源成像在发动机模型试车噪声源分析中的可行性.     

舰载武器装备湿热试验方法

文章分析了武器装备环境试验现状,明确了实验室环境试验是舰载武器装备可靠性检测的重要手段,并以舰载武器装备为例,依据GJB 150A设计了此类型装备湿热试验方案,重点提出湿热试验主程序之前置程序的必要性。最后总结了GJB 150A作为剪裁标准在实际使用中应注意的事项,可被借鉴于其他类型的环境试验中。     

舱门振动对舱室噪声特性影响研究

目的研究舱门结构振动特性对舱室声场特性的影响与控制方法。方法基于声固耦合分析方法,对典型舱门结构的振动声辐射特性进行仿真分析,研究材料、板厚以及阻尼层对舱门结构声辐射特性的影响规律。建立舱室声学分析模型,分析舱门结构振动对舱室声学环境的影响。结果计算了典型舱门结构的固有频率和声辐射特性,舱门结构在固有频率处容易辐射出较大的噪声能量。通过分析舱室典型位置声压频率响应可知,声压峰值频率以舱室模态频率为主,且响应最大值出现在舱门结构频率和舱室模态频率重合处。仿真分析结果显示,采用在舱门表面增加约束阻尼层的降噪方法,可以有效降低舱室噪声。结论舱门结构振动模态频率与舱室声学模态频率的重合产生较大的共鸣噪声。在舱门上增加约束阻尼层是一种简易且有效的舱室噪声控制措施。     

通海阀箱消声器环境试验研究

目的验证通海阀箱消声器的环境适应性。方法分析通海阀箱消声器的结构组成、工作原理、使用环境。综述环境试验的相关标准,并对GJB 150A军用装备实验室环境试验办法中有关水面船舶部分进行剪裁,依据GJB 150A开展倾斜摇摆试验、振动试验、冲击试验,确定上述试验的方法、相关参数,并设计模拟海水环境的工装。结果消声器在施加了上述试验的环境应力后,外观结构无明显变形,紧固件无松脱、断裂等。通海阀箱消声器声学性能无明显下降,插入损失保持大于8 dB。结论通海阀箱消声器在恶劣的环境条件下具有较高的可靠性。GJB 150A部分试验参数设计过于保守,对船舶非电子设备影响较小,可依据实测应力量值进行试验。     

战术导弹公路机动运输振动环境条件的研究

目的研究战术导弹在公路机动运输环境下振动试验条件的制定。方法根据某型导弹实地跑车试验测量数据,采用时域统计分析和频域功率谱分析的方法,在基于悬挂频率、轮胎频率、导弹约束状态频率或车架大梁频率和弹上设备安装频率或舱段频率等四类主要频率进行修正的基础上,合理地制定了战术导弹公路机动运输振动环境条件。结果利用本文方法预测弹上和车上设备的振动环境条件,并与试验场跑车试验结果对比分析表明,本文方法正确、合理,具有较高的工程应用价值。结论通过与GJB150A和MIL810G的对比分析表明,本文方法灵活、方便,能够适应于不同种类的产品或设备。     

嵌入局域共振单元宽频减振降噪蜂窝夹层结构研究进展

针对传统蜂窝夹层结构对中低、低频声波的作用效果较差的问题,近年来将传统蜂窝夹层结构与局域共振机理相结合,开发出了嵌入局域共振单元具有宽频减振降噪能力的新型蜂窝夹层结构。该结构在利用空气介质产生声热转换和粘滞耗散外,同时利用局域共振单元的共振吸声机理对低频声波进行衰减。同时,当在局域共振单元上引入微孔后,其在中、低频段声学性能进一步提高;该微孔薄膜与蜂窝芯密闭腔体将构成亥姆霍兹共振吸声器对低频声波进一步进行吸收。嵌入局域共振单元的蜂窝夹层结构具有优异的宽频声学性能,其在武器装备上具有广泛的应用前景。