一种喷气式飞机机载设备功能振动谱绘制方法与流程

本发明属于航空领域，具体是涉及一种喷气式飞机机载设备功能振动谱绘制方法。

背景技术：

1、振动环境是机载设备在飞机飞行中经常受到的诱发环境，统计数据可知，由振动引起的引线断裂、焊点脱落等故障占设备故障的20％，轻则引起设备故障，严重的会引发重大事故，造成重大经济损，因此振动试验是大多数设备环境试验中必不可少的，喷气式飞机机载设备振动条件在研制早期无法获得实测数据，故目前采用国内外标准上推荐的方式确定，易导致不同安装区域的振动条件是一样的，与实际情况不同，例如安装在设备舱、驾驶舱、尾翼、机翼、发动机舱等区域的振动应有所不同，按照国内外中计算公式发现在发动机附件区域的振动量值计算值比实测值小，而在前机身的振动量值的计算值比实测值大，因此，易导致过试验和欠试验，有鉴于此，有必要通过绘制功能振动谱来准确地获取振动环境情况，进而更加合理科学的确定振动环境和条件。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种喷气式飞机机载设备功能振动谱绘制方法，主要是为了解决上述存在的问题，从而使得振动环境条件确定的更加合理科学。

2、本发明技术方案：

3、一种喷气式飞机机载设备功能振动谱绘制方法，包括如下步骤：

4、步骤1：划分并确定设备在飞机上的安装区域

5、根据振源及其影响区域、飞机的特点及设备的安装特点，可将设备在飞机上的安装区域划分为下区域：

6、前机身及座舱；

7、中机身及机翼内侧1/3区域；

8、机翼外侧2/3区域、尾翼；

9、起落架舱；

10、发动机附近区域；

11、步骤2：获取设备的低频段振动量值w1：

12、步骤3：计算设备的高频段振动量值w0：

13、由气动力引起的振动公式为：

14、wa＝a*b*c*q2                                              (1)

15、由喷气式发动机噪声引起的振动公式为：

16、wj＝[0.48*a*d*cos(θ)2/r]*[dc*(vcvr)3+df*(vfvr)3]

17、(2)

18、高频段振动量值取气动力和喷气式发动机噪声二者引起的振动包络：

19、

20、其中：

21、a——平台/装备的质量因子；

22、b——振动量值和动压之间的比例因子(国际单位制si)；

23、d——加力燃烧室因子；

24、r——设备重心到发动机尾喷口中心之间的矢量距离，m；

25、θ——r矢量与发动机尾喷口矢量的夹角(沿发动机尾喷口中心线向后)，以度为单位；

26、dc——发动机核心机排气直径，m；

27、df——发动机风扇排气直径，m；

28、vr——参考排气速度，m/s；

29、c——马赫数修正；

30、vc——发动机核心机排气速度(不带加力燃烧室)，m/s；

31、vf——发动机风扇排气速度(不带加力燃烧室)，m/s；

32、q——飞行动压，kn/m2；

33、——飞机上各发动机噪声引起的振动量值之和；

34、wa——气动力引起的振动量值；

35、wj——喷气式发动机噪声引起的振动量值；

36、步骤4：根据低频段振动量值w1和高频段振动量值w0，绘制出试验振动谱；

37、步骤5：根据设备距离发动机尾喷口的距离，对安装区域内设备的低频段振动量值w1修订；

38、对安装在前机身及座舱、中机身及机翼内侧1/3区域的机载设备的高频段振动量值w0按公式(1)-公式(3)计算得出，不修订；

39、对安装在机翼外侧2/3区域、尾翼，起落架舱和发动机附近区域中的机载设备的高频段振动量值w0修订；

40、步骤6：根据修订结果绘制最终的功能振动谱。

41、进一步，步骤5中：对安装区域内设备的低频段振动量值w1修订的公式如下：

42、n＝3*log10(r)                                         (4)

43、w1*＝w1/10(n/10)                                         (5)

44、n——衰减系数，db；

45、r——设备重心到发动机尾喷口中心之间的矢量距离，m；

46、w1*——低频段振动量修订值。

47、进一步，步骤5中：对安装在机翼外侧2/3区域、尾翼，起落架舱和发动机附近区域中的机载设备的高频段振动量值w0修订的公式如下：

48、

49、其中，——高频段包络振动量修订值。

50、本发明有益效果：

51、本发明根据相似机型的振动实测数据的特点，结合设备的安装区域的特定，按gjb150.16a获取设备的低频段振动量值并计算出高频段振动量值，从而绘制出试验振动谱，根据不同安装区域，对设备的低频段振动量值和高频段振动量值进行了相应的修订，使得振动量值接近真实值，最后根据修订结果绘制最终的功能振动谱，避免了过试验和欠试验的发生，使振动环境条件确定更加合理，提供了科学的指导。

技术特征：

1.一种喷气式飞机机载设备功能振动谱绘制方法，其特征在于：包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种喷气式飞机机载设备功能振动谱绘制方法，其特征在于，步骤5中：对安装区域内设备的低频段振动量值w1修订的公式如下：

3.根据权利要求1所述的一种喷气式飞机机载设备功能振动谱绘制方法，其特征在于，步骤5中：对安装在机翼外侧2/3区域、尾翼，起落架舱和发动机附近区域中的机载设备的高频段振动量值w0修订的公式如下：

技术总结
一种喷气式飞机机载设备功能振动谱绘制方法，包括如下步骤：划分并确定设备在飞机上的安装区域；步骤2：依据国军标获取设备的低频段振动量值；步骤3：根据国军标相关公式计算设备的高频段振动量值；步骤4：根据低频段振动量值和高频段振动量值，绘制出试验振动谱；步骤5：对安装区域内设备的低频段振动量值高频段振动量值修订；步骤6：根据修订结果绘制最终的功能振动谱。本发明根据不同安装区域，对设备的低频段振动量值和高频段振动量值进行了相应的修订，使得振动量值接近真实值，最后根据修订结果绘制最终的功能振动谱，避免了过试验和欠试验的发生，使振动环境条件确定更加合理，提供了科学的指导。

技术研发人员：涂美霞,雷长春,张翠青,杨璨,王志强,阿西达,李凯
受保护的技术使用者：江西洪都航空工业集团有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12