大型航天器振动地面振动试验夹具的制作方法

本发明涉及航天器地面振动试验夹具，具体地，涉及一种大型航天器振动地面振动试验夹具。

背景技术：

随着航天技术的不断发展，以航天器为代表的航天器也在向着超大型、超重量方向发展，这对于航天器的地面力学试验提出了新的要求。振动试验夹具是连接振动台和航天器的纽带，国军标对于振动试验夹具有着明确的技术要求。夹具的设计既要考虑到航天器振动试验的需求，又要考虑到生产制造的可行性，还要考虑到质量、频率、强度。航天器超大型航天器质量重，质心高，加之试验量级高，所以振动试验时传递给试验夹具的力和力矩通常会非常大。试验夹具的质量要控制在合理范围，一方面要减少不必要的质量，以减少振动台的无谓消耗，另一方面要减少不必要的质量，以提高夹具的频率，同时要有适当的质量和质量分布，以增加夹具的稳定性和强度。超大型振动试验夹具的生产制造也是一个难点，要求夹具满足质量、强度、刚度、频率方面技术规定，不满足质量不超过13000kg的超大型航天器的地面振动试验，国内能够铸造加工如此大的夹具的企业屈指可数，所示在考虑夹具满足试验要求的情况下要节省成本，夹具的设计和技术要求要从工艺的角度降低生产制造的难度。

技术实现要素：

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种大型航天器振动地面振动试验夹具,为解决航天器超大型航天器的地面振动试验，要求夹具满足质量、强度、刚度、频率方面技术规定，同时要求降低制造加工的难度，节省成本。利用本发明，可以满足质量不超过13000kg的超大型航天器的地面振动试验，试验夹具能满足航天器对于频率、质量、强度、刚度方面的要求，同时制造加工成本低。

根据本发明的一个方面，提供一种大型航天器振动地面振动试验夹具，其包括壳壁、加强筋、减重孔、上法兰面、下法兰面、上法兰通孔、下法兰通孔、限位孔，壳壁位于加强筋的一侧，加强筋位于减重孔的上方，加强筋位于上法兰面和减重孔的之间，减重孔位于上法兰面的下方，上法兰面位于下法兰面的上方，上法兰通孔在下法兰通孔的一侧，限位孔位于上法兰通孔和上法兰面之间。

优选地，所述夹具高度为1400mm，质量为4280kg。

优选地，所述夹具壳壁厚度为50mm。

优选地，所述加强筋下端面外部直径4000mm，内部直径3200mm；加强筋上端面外部直径4070mm，内部直径3810mm。

优选地，所述减重孔分为上下两排，共三十二个，孔直径400mm，距下端面的高度分别为350mm和550mm。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：为解决航天器超大型航天器的地面振动试验，要求夹具满足质量、强度、刚度、频率方面技术规定，同时要求降低制造加工的难度，节省成本。利用本发明，可以满足质量不超过13000kg的超大型航天器的地面振动试验，试验夹具满足航天器对于频率、质量、强度、刚度方面的要求，同时制造加工成本低。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为大型航天器地面振动试验夹具示意图。

图2为大型航天器地面振动试验夹具俯视图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

如图1所示，本发明提供一种大型航天器振动地面振动试验夹具，该实验夹具包括壳壁1、加强筋2、减重孔3、上法兰面4、下法兰面5、上法兰通孔6、下法兰通孔7、限位孔8，壳壁1位于加强筋2的一侧，加强筋2位于减重孔3的上方，加强筋2位于上法兰面4和减重孔3的之间，减重孔3位于上法兰面4的下方，上法兰面4位于下法兰面5的上方，上法兰通孔6在下法兰通孔7的一侧，限位孔8位于上法兰通孔6和上法兰面4之间。在保持高度限制重量情况下，将振动台接口Φ3000mm、Φ3400mm、Φ3800mm扩展到Φ4100mm，夹具一阶横向频率200Hz，可以满足13000kg以内大型航天器及航天器地面振动试验需要。

夹具高度为1400mm，质量为4280kg，夹具壳壁厚度为50mm，这样满足技术规定要求，节约成本。

加强筋下端面外部直径4000mm，内部直径3200mm；加强筋上端面外部直径4070mm，内部直径3810mm，这样有效提高夹具刚度且不与产品干涉。

减重孔分为上下两排，共三十二个，孔直径400mm，距下端面的高度分别为350mm和550mm，这样满足质量要求。

航天器在振动试验时，试验夹具通过下法兰面通孔与九十六个Φ18通孔与振动台连接，连接螺钉为M16，螺钉长度小于80mm。航天器通过上法兰面通孔与一百四十四个Φ11螺钉和试验夹具连接，连接方式为对敲螺钉，螺钉规格为M11，螺钉长度不小于80mm。在航天器与试验夹具较远时，限制航天器的晃动，减重孔直径为400mm，既降低了试验夹具的质量，又方便人进入夹具内操作。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。