航空电子设备振动试验与分析
可靠性仿真试验方法简介——振动篇
4
某型航空电子机箱振动仿真试验
机箱外形
电路板外形
某型航空电子机箱振动仿真试验
机箱CAD模型
电路板CAD模型
简化模型—引脚简化
质量块模型
Model Mass block Welding -band 1st 2nd 3rd order(Hz) order(Hz) order(Hz) 140.0 266.8 331.1 Element amount 13773
2 3
4
振动仿真试验的目的
振动应力分析的目的是获得产品的振动模态及给定振动激
励条件的响应分布，用于发现设计薄弱环节以指导设计改 进，提高产品耐振动设计的合理性。在获得了加速度响应 均方根值及应力响应值等相关参数后，可结合故障物理模 型给出首次失效时间，为产品可靠性预计提供参考。
振动仿真试验流程图
2. 建立产品的CAD模型和FEA模型（原始CAD模型要先进
行简化）
•设置网格尺寸和形状
•选择适当的划分方法，如自由、映射、扫掠等
•CAD model
•FEA model
振动仿真试验的详细流程
3. 进行模态仿真试验，查看共振频率和模态振型
振动仿真试验的详细流程
4. 进行实物模态试验，利用模态试验结果校正原模型
模态试验方法简介
• 锤击法模态试验原理与设备
模态试验方法简介
•模态试验关键流程
•
•准备—遍布测试点，设定约束 •采集—信号采集，平均，记录
•分析—建模，导入数据，解算分析
如何对比试验结果与仿真结果
• 直接对比频率值 • 利用模态置信准则（MAC）对比振型
模态置信矩阵是评价模态向量空间交角的一 个很好的工具，其公式表达如下：
无人机遥测飞行中振动测试探讨
无人机遥测飞行中振动测试探讨摘要介绍遥测技术发展现状，对无人机探测技术进行简介。
提供一种航天器微振动测试的研究方法，为无人机飞行中的振动测试以及成像质量的影响分析提供参考。
对比分析实际飞行中进行振动测试和利用振动测试系统进行振动测试两种测试方法，得出利用振动测试系统进行测试更加方便实用。
关键词无人机探测技术;振动测试;成像质量引言随着人们对图像分辨率的要求逐渐增加，使敏感设备对振动的敏感度也越来越高，诸如包括光学相机等。
这些设备的成像质量受到振动的影响，并且高分辨率遥感卫星等高性能航天器的发展受到严重制约。
因此，无人机摄像时成像模糊的问题亟待解决。
当前的研究成果多局限于微振动对成像质量影响的檢测、分析及抑制方法等，而在航空拍摄过程中，无人机受到其飞行过程中的振动和气流波动影响，使遥感摄像机成像模糊。
因此，为确保成像质量，无人机需安装一套良好的减振装置，保证其正常工作。
为了验证减振装置的效果，就需要对无人机在飞行过程中的振动情况进行分析。
据此，本文针对无人机飞行中的振动问题进行探讨。
1 无人机简介我国遥感探测技术中的航空遥感技术，对我国环境监测、资源勘查、地图测绘等领域的发展及研究具有重要意义。
遥感技术是一种目标探测技术，具有远距离、非接触性的特点，该技术通过对目标进行探测，获取探测数据，并对数据进行处理，实现对目标的定位、定性、定量和变化规律的描述。
航空遥感指的是借助无人机等飞行设备作为传感器载体在高、中、低三种不同的空中距离中进行的遥感对地探测。
无人机指用于航空遥感的各类飞机，根据飞机翼型氛围固定翼、旋转翼（直升）飞机;根据飞机作业高度分为高空或中、低空飞机等。
无人机主要作为遥感平台，根据实际需求安装相应传感器及摄像设备。
一般情况下，为了便于对地观测，在机腹设置大小、形状不同的窗口。
比如，用于航拍的多种类型摄像机，各种型号扫描仪、辐射计、测高仪等等。
中科院两架“奖状S/Ⅱ”型遥感飞机，是1986年由美国塞斯纳飞机公司生产的小型公务机改装而成的专业科学试验飞机。
振动试验实习报告
一、实习背景随着科技的发展，振动试验作为一种重要的力学实验方法，在工程、航空、汽车等领域得到了广泛应用。
为了更好地了解振动试验的基本原理和操作方法，提高自己的实践能力，我参加了振动试验实习。
二、实习目的1. 熟悉振动试验的基本原理和方法。
2. 掌握振动试验设备的操作技能。
3. 提高自己的动手能力和分析问题、解决问题的能力。
三、实习内容1. 振动试验基础知识在实习过程中，我首先学习了振动试验的基本原理，包括振动类型、振动参数、振动系统等。
同时，了解了振动试验的常用方法，如自由振动试验、强迫振动试验、共振试验等。
2. 振动试验设备实习期间，我熟悉了振动试验设备的操作，包括振动台、传感器、信号采集与分析系统等。
通过实际操作，掌握了设备的使用方法，如设备安装、参数设置、数据采集等。
3. 振动试验实验在实习过程中，我进行了多项振动试验实验，包括：（1）自由振动试验：通过自由振动试验，研究了不同频率、振幅和阻尼对振动系统的影响。
（2）强迫振动试验：通过强迫振动试验，研究了振动系统在不同激励频率和振幅下的响应。
（3）共振试验：通过共振试验，研究了振动系统在共振频率下的特性。
4. 数据分析在完成振动试验实验后，我对实验数据进行了分析，包括时域分析、频域分析等。
通过对实验数据的分析，得出了振动系统的动力学特性，为后续研究提供了依据。
四、实习收获1. 理论知识与实践相结合：通过振动试验实习，我深刻体会到理论知识与实践操作的重要性。
只有将理论知识与实践相结合，才能更好地掌握振动试验技术。
2. 提高动手能力：在实习过程中，我熟练掌握了振动试验设备的操作技能，提高了自己的动手能力。
3. 分析问题、解决问题的能力：在实验过程中，我遇到了各种问题，通过查阅资料、请教老师，最终解决了这些问题。
这使我学会了如何分析问题、解决问题。
五、实习总结本次振动试验实习使我受益匪浅，不仅提高了自己的实践能力，还对振动试验技术有了更深入的了解。
随机振动试验应用技术
随机振动试验应用技术
随机振动试验是一种非常重要的实验方法，可以用来测试结构物
抗震能力和性能分析，并用于确定特定系统的可靠性。
它的应用范围
很广，例如在航空航天、交通运输、建筑工程、机械制造和电子器件
等领域都具有重要的应用价值。
随机振动试验的主要目的是模拟真实环境中的随机振动，使被测
对象的结构振动与实际使用情况尽量接近。
为达到这个目的，试验过
程中需要考虑如何选择加速度振动器、调整边界条件、准确测量振动
响应等因素。
使用适当的仪器设备和合理的试验方案对于获得可靠的
实验结果非常重要。
在随机振动试验过程中，数据采集是至关重要的环节。
数控振动
试验台和数据采集系统的运用可以大大提高实验的效率和准确性。
数
据采集系统可以实时记录随机振动试验的振动响应、振频、振幅和幅
频特性等重要参数。
通过这些数据，实验者可以得到样品在不同频率
下的响应和振幅等属性的分析结果。
随机振动试验的另一个重要应用是对结构物的抗震性能进行评估。
在建筑工程领域，随机振动试验被广泛应用于各种建筑结构、桥梁、
隧道、风力发电机等重要工程项目中。
通过对样品的随机振动试验，
实验者可以评估结构物在地震等自然灾害发生时的抗震性能和安全可
靠性。
总之，随机振动试验是一种非常重要的实验方法。
通过合理的仪器设备、科学的试验方案和准确的数据采集，可以获得可靠的实验结果，为相关领域的研究和应用提供重要的科学依据。
震动试验设备床操作说明
震动试验设备床操作说明一、设备概述震动试验设备床是一种用于模拟地震等振动环境的测试仪器，广泛应用于航空航天、电子通信、汽车、铁路、建筑等领域中的振动试验。
本操作说明将详细介绍该设备的操作流程及注意事项。
二、设备准备1. 确保设备通电正常，并检查电源线是否连接稳固。
2. 检查试验设备床的连接螺栓是否紧固，确保床体稳定。
3. 激振器连接：将激振器与试验设备床连接，确保连接牢固。
三、操作步骤1. 打开主机电源：将主机电源开关切至“ON”位置，并等待设备自检完成。
2. 设置振动参数：根据试验需求，设置振动频率、幅值等参数。
可通过主机面板上的按键进行设置。
3. 启动设备：按下主机面板上的启动按钮，设备开始进行振动试验。
4. 监控试验过程：在试验过程中，密切关注设备的运行状态，注意观察是否出现异常情况。
如有异常，应立即停止设备并检查故障。
5. 结束试验：试验完成后，按下主机面板上的停止按钮，设备停止振动。
四、注意事项1. 在操作过程中，必须严格遵循相关安全规范，佩戴防护设备，确保人员安全。
2. 请勿超过设备的额定振动范围，以免损坏设备。
3. 在试验前，应对试验样品进行必要的固定和防护措施，确保试验安全顺利进行。
4. 长时间连续工作会产生一定的热量，请定期检查设备温度并注意散热问题。
5. 设备停止使用后，应切断电源并进行必要的维护保养，保持设备的良好状态。
五、故障排除在操作过程中，如出现设备故障，应立即停止操作并进行排除。
常见故障及对应的排除方法如下：1. 无法开机：检查电源连接是否正常，主机电源是否正常供电。
2. 振动幅值过大或过小：检查振动参数设置是否正确，是否超过设备的最大振动范围。
3. 振动频率异常：检查振动频率设定值和实际输出值是否一致，是否有干扰源影响。
4. 设备异常噪音：检查设备连接螺栓是否松动，是否有零部件损坏。
六、维护保养1. 定期对设备进行清洁，保持设备的外观整洁，并使用防尘罩等进行保护。
振动试验方案
振动试验方案标题：振动试验方案设计与实施指南一、引言振动试验是一种用于评估产品在实际使用或运输过程中，对各种振动环境的耐受能力的测试方法。
这种试验对于航空航天、汽车制造、电子设备、机械工程等多个领域的产品质量控制至关重要。
本方案旨在详细阐述振动试验的步骤、设备、标准和预期结果，以确保产品的可靠性。
二、试验目的1. 确定产品在振动环境下的性能和耐用性。
2. 识别并解决可能因振动引起的设计缺陷。
3. 验证产品包装的防护效果。
三、试验设备1. 振动台：根据产品大小和重量选择适当的振动台。
2. 控制器：用于设定和调整振动频率、振幅等参数。
3. 测量仪器：如加速度计、位移传感器等，用于监测和记录振动数据。
四、试验标准试验应遵循相关的国际或行业标准，例如ISO 16750, MIL-STD-810G, IEC 60068-2-6等，这些标准定义了振动的类型（正弦振动、随机振动等）、频率范围、振幅和持续时间等参数。
五、试验程序1. 产品准备：将产品安装在振动台上，确保其稳定且与实际使用状态一致。
2. 参数设置：根据选定的标准设定振动参数。
3. 执行试验：启动振动台，按照设定的参数进行振动。
4. 数据收集：在试验过程中，使用测量仪器收集振动数据。
5. 结果分析：试验结束后，分析数据以评估产品性能。
六、预期结果试验结果应包括产品在振动环境下的性能变化、任何结构或功能故障的记录，以及可能需要改进的地方。
如果产品在试验中没有出现明显的性能下降或损坏，那么可以认为它具有良好的抗振性。
七、结论振动试验是保证产品质量和可靠性的重要环节，通过科学的试验方案，我们可以准确评估产品在实际环境中的表现，从而优化设计，提升产品性能。
在实施过程中，应严格遵守试验标准，确保试验的准确性和有效性。
八、附录包括试验记录表格、相关标准详细信息、设备操作手册等，以供参考。
以上就是振动试验方案的基本内容，具体实施时需根据实际情况进行调整。
飞机结构振动测试方法的改进与验证
飞机结构振动测试方法的改进与验证飞机是一种高速运行的复杂系统，其结构的振动问题是航空界的重大难题之一。
飞机结构振动会对飞行安全、乘客舒适性和机体疲劳寿命等方面产生影响。
因此，为了避免飞机结构振动问题对飞行安全产生威胁，提高飞机的可靠性和安全性，需要对飞机进行结构振动测试。
本文将探讨飞机结构振动测试方法的改进与验证。
一、飞机结构振动测试方法的现状飞机结构振动测试方法主要包括实验测试和数值模拟两种方法。
实验测试是指通过对实际飞机进行振动测试来获取振动信号和响应信息，并对测试结果进行分析和评估的方法。
数值模拟是指基于结构动力学理论，建立飞机结构振动的数学模型，通过计算机模拟振动过程和响应情况的方法。
在实验测试方面，传统的飞机结构振动测试主要采用模态分析方法，即利用振动测试仪器对飞机进行振动测试，通过对振动响应信号的分析和处理，得到飞机的结构振动模态，并对测试结果进行分析和预测。
这种测试方法虽然具有较高的信噪比和测试精度，但存在测试成本高、测试时间长等问题。
在数值模拟方面，常用的方法包括有限元分析、多体动力学和计算流体力学等。
这些方法基于结构动力学理论和数学模型，通过计算机模拟出飞机结构振动过程和响应情况。
虽然数值模拟方法具有测试成本低、测试时间短等优点，但其精度和可信度需要经过实验验证才能得到保证。
二、飞机结构振动测试方法的改进针对传统的实验测试方法存在的问题，近年来，国内外学者对飞机结构振动测试方法进行了许多研究和改进。
一些新方法和新技术应用于飞机结构振动测试中，可以有效降低测试成本和测试时间，提高测试精度和可信度。
1. 近场高速干涉激光测振法近场高速干涉激光测振法（NSI）是一种新型振动测试方法，该方法基于激光干涉仪原理和光纤光栅传感器技术，通过激光测量器和电子显微镜对杆件表面进行精确测量，实现对工件振动量的实时检测和连续记录。
该方法具有测试速度快、精度高、测试成本低等优点，可以广泛应用于工程实践领域。
iec 60068基本环境试验规程 振动试验
iec 60068基本环境试验规程振动试验
摘要：
1.IEC 60068 基本环境试验规程简介
2.振动试验的目的与要求
3.振动试验的试验设备与试验方法
4.振动试验的数据处理与结果分析
5.振动试验在我国的应用与意义
正文：
IEC 60068 基本环境试验规程是一份国际电工委员会（IEC）制定的针对电工产品环境适应性试验的规程，其中振动试验是环境试验的一项重要内容。
振动试验主要目的是评估产品在运输、安装、运行等过程中，可能遇到的振动环境对其性能和可靠性的影响。
振动试验要求试验样品在规定的振动条件下进行振动试验，以模拟产品在实际使用过程中可能遇到的振动环境。
振动试验的设备主要包括振动台、数据采集系统、激励器等。
振动试验的方法主要有正弦振动试验、随机振动试验、宽带随机振动试验等。
振动试验的数据处理与结果分析主要包括对试验过程中振动信号的采集、处理、分析和评价。
通过对振动信号的分析，可以评估产品在振动环境下的性能和可靠性，为产品的设计优化和质量控制提供依据。
振动试验在我国的应用十分广泛，尤其在航天、航空、电子、通信等领域。
振动试验对于提高我国电工产品的质量和可靠性，确保其在复杂环境下的
稳定运行具有重要意义。
同时，振动试验也是我国产品走向国际市场，满足国际标准和法规要求的重要手段。
总之，IEC 60068 基本环境试验规程中的振动试验对于评估电工产品在振动环境下的性能和可靠性具有重要作用。
随机振动试验
随机振动试验1. 引言随机振动试验是一种常用的工程试验方法，用于模拟结构在实际工作过程中受到的随机振动环境，以评估结构设计的可靠性和耐久性。
这种试验方法广泛应用于航空航天、汽车、船舶、建筑等领域。
2. 试验目的本文档旨在介绍随机振动试验的基本原理、试验方法和数据分析方法，以及在工程实践中的应用。
3. 随机振动的特点随机振动是一种非周期性的振动，其频率、幅值和相位都是随机变化的。
与周期性振动相比，随机振动更接近于结构在实际工作中受到的振动环境，因此更能反映结构的实际工作状态。
4. 随机振动试验系统4.1 试验设备随机振动试验主要依靠振动台来实现。
振动台是一种能够产生多维度随机振动的设备，通常包括振动器、控制系统和测量系统等。
4.2 试验参数在进行随机振动试验前，需要确定一系列试验参数，包括振动频率范围、振动幅值、振动时长等。
这些参数的选择应根据被试验结构的特点和实际工作环境来确定。
5. 随机振动试验方法5.1 试验前的准备在进行随机振动试验前，需要对试验设备进行校准和调试，确保其正常工作。
同时，还需要对被试验结构进行检查，保证其能够承受试验中的振动载荷。
5.2 试验过程随机振动试验的过程主要包括以下几个步骤：1.将被试验结构固定在振动台上。
2.设置试验参数，包括振动频率范围、振动幅值等。
3.启动振动台，开始试验。
4.实时监测被试验结构的振动响应，记录试验数据。
5.根据试验结果进行数据分析和评估。
5.3 试验后的处理试验结束后，需要对试验数据进行处理和分析。
常用的数据处理方法包括时域分析、频域分析和统计分析等。
通过对试验数据的分析，可以得到被试验结构在随机振动环境下的响应特性，以评估其可靠性和耐久性。
6. 工程应用随机振动试验在工程实践中具有广泛的应用价值。
通过随机振动试验，可以评估结构在实际工作环境下的振动响应，优化结构设计，提高结构的可靠性和耐久性。
随机振动试验在以下领域中应用较为广泛：•航空航天：用于评估航空航天器件的耐振性能。
飞机机载设备振动试验基本程序
飞机机载设备振动试验基本程序随着航空技术的不断发展，机载电子设备的种类越来越多，安装的位置也越来越多，其安全性和可靠性日益受到重视。
在飞机试飞、飞行安全检查、维护保障中，对飞机机载设备进行振动试验已经成为必不可少的工作。
机载设备振动试验是通过对飞机机载设备进行机械振动，在特定条件下（包括振幅、频率等）对其振动响应进行测量，并进行数据分析和评估，以确定其耐振性和可靠性的一种试验方法。
下面介绍机载设备振动试验的基本程序。
设备试验前准备在进行机载设备振动试验前，需要进行一些制定和规划工作，包括：确定试验目标和要求•确定要检测的机载设备和模式号；•确定试验条件，如试验频率、振动幅度、试验温度、速度等；•确定检测项目，如机械性能、电磁兼容性、可靠性等。
设备试验前准备•对试验设备进行检查和清洁，确保设备处于良好的工作状态；•对试验设备进行校正和修理，以保证试验数据的准确性；•安装与试验有关的传感器和数据采集系统；•准备试验文件和记录表；•确定试验位置及支撑结构。
振动试验过程调试和调整设备•检查和调整设备的电源，使之稳定；•对各个传感器进行标定及定位；•将测试仪器连接到试验设备上。
进行振动试验按照预先制定的试验方案进行振动试验，过程中需开展以下工作：•打开测试仪器，校正并校验各个测试参数；•开始振动试验并记录数据；•重复进行振动试验，以获得稳定的数据；•在各个试验条件下进行试验。
试验数据处理通过对试验数据的处理可以得到以下信息：•振动试验波形和频谱分析；•通过对波形、频谱等信息的分析得出相应的数据参数；•将数据整理成试验报告。
设备试验后处理数据分析和评估针对机载设备振动试验的数据评估，应从以下几个方面进行分析：•频谱分析和波形分析；•反应谱和频段的划分；•特征频率检测和相应解析；•瞬时值、峰值、有效值等工程数据参数的分析；•基于数据的初步评估。
缺陷评估和处理综合分析以上数据，可以得出相应的结果，快速评估机载设备是否存在缺陷或潜在状况，并采取相应的处理措施，如优化分析方法、研究缺陷机制、制定应对措施等。
航空航天领域中的振动测试 课设报告
《航空测试系统》课程设计报告课题：航空航天中的振动测试技术时间：2011年11月2日目录第一章引言第二章振动测试的使用设备第三章振动测试的方法及原理第四章振动测试的分类第五章振动传感器转换原理第六章振动测试的发展与前景第七章参考文献第一章引言一、进行“振动测试”的原因为了确保飞行器能够适应太空环境，在奔赴发射场前，它们都需要经过一系列科学、严格、全面的“体检”。
科技工作者常常采用各种先进的测试手段，模仿飞行器从发射升空到太空飞行的各种环境，通过振动试验、噪声试验、真空热试验、泄复压试验等对其进行详细的“体检”，并对发现的各种问题进行分析与排查。
统揽世界各国的航空航天史，大多数的火箭发射失利，都是由于振动隐患引发了故障，只要能克服这个难题，就能保障火箭顺利升空。
因为航天器发射时，需要巨大的推动力，但同时这巨大的力量也会产生巨大的振动，所谓“地动山摇”也不过如此了。
因此航天器一定要能够经受住巨大的振动，才能保障不发生故障。
为了解决这一问题，人们需要在航天器发射前，对它进行振动测试，看看它是否能够经受的住巨大的振动所带来的破坏。
二、“振动测试”的基本内容对航天器进行振动测试，有两方面需要考虑，这两方面也是航天器成功发射必须经受的两大考验。
一是力学试验，包括几十万个零部件，也包括安装后的整体。
如果航天器不能经受的住极端振动，那么很可能会在升空后出现发热、疲劳等故障。
二是气象试验，太空气象环境和地球上并不一样，可能会极端恶劣复杂，因此航天器必须要经受气象试验。
第二章振动测试的使用设备一、“振动台”简介振动试验是贯穿整个航天器测试始末的，这还需要足够强大的振动仪器。
电动式振动台是目前使用最广泛的一种振动设备。
它的频率范围宽，小型振动台频率范围为0～10kHz，大型振动台频率范围为0～2kHz；动态范围宽，易于实现自动或手动控制；加速度波形良好，适合产生随机波；可得到很大的加速度。
二、振动台基本原理电动式振动台是根据电磁感应原理设计的，当通电导体处在恒定磁场中将受到力的作用，当导体中通以交变电流时将产生振动。
航空发动机振动测试技术研究
航空发动机振动测试技术研究顾宝龙赵振平何泳闫旭陈浩远（中航工业上海航空测控技术研究所故障诊断与健康管理技术航空科技重点实验室，上海 201601）摘要综述了航空发动机振动测量的必要性及发展现状，介绍了国内外正在发展中的先进航空发动机振动测量技术方法，并对它们的测量原理、特点和应用进行了阐述。
关键词发动机振动测试Research on aero-engine vibration testing technologyGu Baolong Zhao Zhenping He Yong Y an Xu Chen Haoyuan(Aviation Industry Corporation of China Shanghai Aero Measurement & Control Technology Research InstituteKey Laboratory of Aviation Technology for Fault Diagnosis and Health Management Research, Shanghai ,201601)Abstract This paper reviews the current status of development and the necessity of aero-engine vibration testing, introduces the development of the domestic and foreign advanced technology aviation engine vibration test methods. Their testing principles，characteristics and applications are described.Key words aero-engine vibration testing0 引言航空发动机是飞机的心脏，是一种结构复杂、高速旋转的流体机械，其可靠性直接影响到飞机的飞行安全。
航空电子设备的可靠性分析研究
航空电子设备的可靠性分析研究航空电子设备作为现代飞机的关键组成部分，其可靠性直接关系到飞行安全和任务成功。
随着航空技术的不断发展，航空电子设备的复杂度和集成度日益提高，对其可靠性的要求也越来越严格。
因此，深入研究航空电子设备的可靠性具有重要的现实意义。
航空电子设备是指安装在飞机上用于通信、导航、飞行控制、监测等功能的电子系统和设备。
这些设备包括雷达、通信设备、导航系统、飞行控制系统、电子显示系统等。
它们协同工作，为飞行员提供必要的信息和控制手段，确保飞机的安全飞行。
可靠性是指产品在规定的条件下和规定的时间内，完成规定功能的能力。
对于航空电子设备而言，可靠性意味着在各种恶劣的飞行环境和复杂的工作条件下，能够持续稳定地运行，不出现故障或失效。
影响航空电子设备可靠性的因素众多。
首先是环境因素，飞机在飞行过程中会经历高温、低温、高湿度、低气压、振动、冲击等恶劣环境，这些都会对电子设备的性能和可靠性产生不利影响。
例如，高温可能导致电子元件的性能下降甚至失效，振动和冲击可能引起设备的连接松动或零部件损坏。
其次是电子元件的质量和老化问题。
航空电子设备中使用的电子元件数量庞大，其质量的一致性和稳定性直接影响设备的可靠性。
随着使用时间的增长，电子元件会逐渐老化，性能也会逐渐下降，从而增加了设备故障的风险。
再者是设计和制造工艺。
不合理的设计或制造过程中的缺陷可能导致设备存在潜在的故障隐患。
例如，电路设计不合理可能引起电磁干扰，制造过程中的焊接不良可能导致接触不良等问题。
为了提高航空电子设备的可靠性，需要采取一系列的措施。
在设计阶段，应采用可靠性设计方法，如冗余设计、容错设计、降额设计等。
冗余设计是指为关键部件提供备份，当主部件出现故障时，备份部件能够立即接替工作，确保系统的正常运行。
容错设计则是通过设计使得系统在出现部分故障的情况下仍能继续工作。
降额设计是指在设计时降低电子元件的工作应力，使其在较为宽松的条件下工作，从而提高其可靠性。
iec 60068基本环境试验规程 振动试验
iec 60068基本环境试验规程振动试验摘要：一、IEc 60068基本环境试验规程简介二、振动试验的目的和意义三、振动试验标准概述四、振动试验方法与步骤五、振动试验设备及参数设置六、振动试验应用实例七、振动试验注意事项八、总结正文：【一、IEc 60068基本环境试验规程简介】IEc 60068是一套关于环境试验的国际标准，旨在为各种设备提供可靠的环境试验方法。
其中，振动试验是该标准的一个重要组成部分。
振动试验旨在模拟产品在实际使用过程中可能遭遇的振动环境，以评估产品的可靠性和耐久性。
【二、振动试验的目的和意义】振动试验的主要目的是检验产品在振动环境下的稳定性和性能。
通过振动试验，可以发现产品设计或制造中的潜在问题，从而采取相应措施进行改进。
此外，振动试验还有助于评估产品在运输和安装过程中的耐振动性能，确保产品在实际使用中不受振动环境的影响。
【三、振动试验标准概述】IEc 60068-2-64是振动试验的标准编号，该标准规定了振动试验的方法、设备要求、试验程序等。
根据标准，振动试验分为随机振动试验和正弦振动试验两类。
随机振动试验主要模拟产品在实际使用过程中遭遇的随机振动环境，正弦振动试验则模拟产品在运输和安装过程中遭遇的冲击振动。
【四、振动试验方法与步骤】1.准备工作：根据试验要求，选择合适的振动设备，制定试验方案，并对试验设备进行校准。
2.产品安装：将产品固定在振动试验设备上，确保产品在试验过程中保持稳定。
3.试验参数设置：根据试验标准和产品要求，设置振动频率、振幅、试验时间等参数。
4.试验过程：启动振动设备，按照预设的参数进行振动试验。
5.试验结束：振动试验结束后，对产品进行检查，评估试验结果。
6.数据分析：对试验数据进行分析，得出振动试验结论。
【五、振动试验设备及参数设置】振动试验设备主要包括振动台、控制器、传感器等。
在试验过程中，需要根据产品特性和试验要求设置合适的振动频率、振幅、试验时间等参数。
航空机载光学设备的振动分析及座架减震器的设计_赵鹏
第5卷 第3期光学 精密工程V o l .5,N o .31997年6月O PTICS AND PRECISION ENGIN EERIN G J une ,1997航空机载光学设备的振动分析及座架减震器的设计赵 鹏 杨 牧 张 葆(中国科学院长春光学精密机械研究所,长春130022) 摘要 通过分析振动因素对航空机载光学设备成像质量的影响,建立光学影像降低与振动的关系式,根据减震器的基本设计原则及实际的工作振动条件,结合某航空摄像机的设计指标,完成某航空摄像机的减震器设计。
关键词:振动;减震器1 引 言 航空机载光学设备是装载在航空飞行器上拍摄地表景物来获取地表或大气层信息的装置,这些信息在科学研究和生产活动中都起到了不可替代的作用,所以对航空机载光学设备的研究是工程领域的一个重要的课题。
由于航空机载光学设备装载在飞行器上,飞行器的振动会通过航空机载光学设备的座架固定点传到光学系统上,影响成像质量。
本文通过分析像质变化的规律,找出振动对像质影响的主要方面,并以此为根据指导了某航空摄像机的座架减震器设计。
ig .1 Ae rocame ra viberation sketch2 航空相机的振动对其像质的影响 为了分析相机振动,认为航空相机载体在空中的航行速度为零(航速引起的像质降低由像移补偿装置来解决),建立一个以航空相机光学系统节点为坐标原点,以Z 轴为光轴方向的直角坐标系,并把振动分解成为三个坐标轴的基本运动(如图1所示),即沿三个轴的平动和绕三个轴的转动。
这些运动使被摄取的物点在暴光成像过程中,成像在航空相机焦面的不同位置上,这种光学影像的相对位移会使像质下降,下面就对各种运动的影响进行分析。
收稿日期:1997年1月31日2.1 线位移对像质的影响航空相机的复合运动中包含了三种线位移:OX 、OY 、OZ 的平动,由于光轴方向Z 与光轴重合,认为OX 、OY 的光学系统是对称的,所以其运动规律是一致的,航空相机OX 在和OY 方向的移动相当于地面物点的反方向的移动,其像点在焦面上的移动距离可由下式表出:ΔX =T H ×V X ×f B /H(1)式中T H 为相机暴光时间;V X 为在OX 方向的振动的线速度f B 为相机的后焦距;H 为航高m =H /f B被称为航空比例尺Fig.2 Displacement in X -axis Fig.3 Displacement in Z-axis 图3表示了相机沿着OZ 方向的移动时像点的变化,在相机曝光开始时某物点成像a 1点,其中心像点的距离为r 1;在曝光过程中航空相机移动了一段距离S ZS Z =V Z T H(2)式中:S Z 为O Z 向移动距离V Z 为航相机OZ 振动速度此时该物点成像于a 2点,距离像面中心的距离为r 2,ΔZ =r 2-r 1L =r 1H /f BL =(H -S Z )(r 1+ΔZ )/f B 两公式联立求解得到:ΔZ =S Z r 1/(H -S Z ) 因为H >>S Z 可将上式近似为ΔZ =S Z r 1/H =V Z T H r 1/f B (f B /H )ΔZ =V Z (r 1/f B )T H /m (3) 从上面的分析得出OX 、OY 方向上的线位移在整个像面内所造成的不清晰是一致的,而O Z 方向的线位移所造成的不清晰与像点到主光线的距离成正比,其比例因子为r 1/f B ,也就是相机镜头的半视场角的正弦值。
振动试验标准
振动试验标准振动试验是一种常见的测试方法，用于评估产品在运输或使用过程中所能承受的振动环境。
振动试验标准的制定对于确保产品的质量和可靠性具有重要意义。
本文将介绍振动试验标准的相关内容，包括标准的分类、应用范围、测试方法以及注意事项。
一、标准的分类。
振动试验标准根据不同的应用领域和测试对象可以分为多个类别，主要包括机械振动、电子产品振动、汽车振动、航空航天振动等。
每个类别下都有相应的国际标准和行业标准，用于规定测试的方法、设备要求、试验条件等内容。
二、应用范围。
振动试验标准适用于各种类型的产品，包括但不限于电子设备、汽车零部件、航空航天器件、工程机械等。
通过振动试验，可以评估产品在运输、使用过程中所受到的振动环境，为产品设计和改进提供依据。
三、测试方法。
振动试验标准规定了一系列的测试方法，包括正弦振动、随机振动、冲击振动等。
在进行振动试验时，需要根据产品的使用环境和振动特性选择合适的测试方法，并严格按照标准要求进行测试。
在进行振动试验时，需要注意以下几点：1. 测试设备的选择，根据标准要求选择合适的振动台或振动测试系统，确保测试设备符合标准要求。
2. 试验条件的设定，根据产品的使用环境和标准要求，设定合适的振动频率、加速度、持续时间等试验条件。
3. 数据采集和分析，对于振动试验过程中产生的数据，需要进行准确的采集和分析，评估产品的振动耐受能力。
4. 结果评定，根据标准要求，对振动试验的结果进行评定，判断产品是否符合要求，并提出改进意见。
四、注意事项。
在进行振动试验时，需要注意以下几点：1. 安全第一，在进行振动试验时，需要确保测试设备和测试环境的安全，避免发生意外事故。
2. 试验过程的监控，对于振动试验过程中的各项参数，需要进行实时监控，确保试验过程的稳定性和可靠性。
3. 数据的准确性，对于振动试验产生的数据，需要进行准确的记录和分析，确保数据的可靠性和真实性。
4. 结果的解释，对于振动试验的结果，需要进行合理的解释和评定，为产品的设计和改进提供依据。
航天器电子产品抗随机振动环境设计方法研究
航天器电子产品抗随机振动环境设计方法研究刘晨;刘天雄;姜万杰;范燕平【摘要】航天器电子产品在航天器发射过程中经历恶劣、复杂的随机振动环境,可能会引起电子产品失效.根据电子产品内部印制电路板(PCB)随机振动原理和特点,文章研究梳理了航天器电子产品随机振动失效模式及抗随机振动设计的5条一般原则,总结出航天器电子产品进行抗随机振动能力分析评估的两种方法和风险判据,利用有限元仿真分析证明了上述分析方法和判据正确可行.针对失效模式,从两个方面提出了5种降低产品随机振动动力学响应的可行方案,通过计算仿真及试验表明:产品内部PCB位移响应和变形极限大幅降低,减振方案有效.以上分析方法、判据及减振方案,可以作为同类电子产品抗随机振动能力评估的参考,为随机振动失效问题提供解决的思路和途径.【期刊名称】《航天器工程》【年(卷),期】2016(025)003【总页数】8页(P80-87)【关键词】航天器电子产品;随机振动;分析方法;抗力学环境设计;减振方案【作者】刘晨;刘天雄;姜万杰;范燕平【作者单位】北京空间飞行器总体设计部,北京 100094;北京空间飞行器总体设计部,北京 100094;北京空间飞行器总体设计部,北京 100094;北京空间飞行器总体设计部,北京 100094【正文语种】中文【中图分类】V476.3航天器在发射过程中必须经历运载火箭起飞引起的声环境和运载器发动机工作时燃烧不稳定引起的振动环境激励，此类声环境呈现一定的随机性，频带很宽，其能量通常集中在50～10 000 Hz［1］。
随机振动环境引起产品内部印制电路板组件（PCBA）产生剧烈的动力学响应，由此产生的变形和应力可导致模块或电子器件失效、线路短路或断路、焊点松动、开裂等问题，对航天器电子产品的稳定性和可靠性影响较大。
根据美国空军航空电子系统完整性项目（Avionics Integrity Program）的统计数据，振动环境因素所引起的电子产品失效所占比重已经接近30%［2-3］。
《振动测试实验》实验报告 - DyTACN-Modal Modal
实验名称
使用动态信号分析仪测试结构的频率响应函数
姓名
学号
同组实验者
指导教师
实验日期
南京航空航天大学
机械结构力学及控制国家重点实验室
二○一一年
一、
1.了解动态信号分析仪的功能，掌握动态信号分析仪的使用
2.掌握使用动态信号分析仪以随机激励测量结构频率响应函数的方法
3.掌握使用动态信号分析仪以锤击激励测量结构频率响应函数的方法
sx1201123王小二三班01doc振动测试实验实验报告掌握从频率响应函数中读取结构近似模态参数的方法二实验原理图仔细观察试验设备并将下列原理图中的测试仪器正确连线使用虚拟动态信号分析仪测量结构频率响应函数随机激励电脑力传感器加速度传感器激振器南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室使用35670动态信号分析仪测量结构频率响应函数随机激励使用35670动态信号分析仪测量结构频率响应函数锤击激励加速度传感器35670动态信号分析仪sourceinput35670动态信号分析仪sourceinput力传感器加速度传感器激振器振动测试实验实验报告详述使用35670动态信号分析仪随机信号激励测量双简支梁频率响应函数时设置的主要参数并给出具体数值
四、实验Байду номын сангаас据
1.请绘出一条试验得到的典型频响的相频图与幅频图
图4测得的典型频率响应函数
2.记录以下数据
近似固有频率：第1阶Hz，第2阶Hz，第3阶Hz。
近似振型数据：
阶次
测点
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
1
幅值
相位
2
幅值
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航空电子设备振动试验与分析
【摘要】本文就航空电子设备振动试验，包括试验夹具设计、设备安装、控制点选择及几个关键结构问题的试验分析与结论等方面作一些阐述。
【关键词】振动试验；试验分析
0概述
飞机上航空电子设备所处的机械环境比较恶劣，据国外统计，航空电子设备故障29％～41％由机械负荷的作用引起，元件的失效频度比在实验室条件下(无振动、冲击时的失效频度)大120～160倍，振动引起的元件或材料的疲劳损坏，造成电子产品的失效。
航空电子设备防振设计的主要方法有减弱和消除振源、小型化及刚性化、去谐、去耦、增加阻尼，主要手段可以进行有限元建模来分析设备的模态振型，掌握电路板组件和机箱的模态频率和振型，并进行动力响应分析（PSD），在规定的外力载荷或试验的环境载荷条件下分析机箱和电路板组件的各关心部位的响应情况，为合理的元器件布局设计、电路板组件结构设计和机箱结构设计提供依据。
振动试验是结构设计分析及验证的重要环节，振动试验的方法关系到试验的正确性与准确性，必须加以重视，研究振动试验方法是进行振动试验的最重要的组成部分。
１振动试验的几个关键问题
１.１夹具
夹具是振动试验的最重要的准备工作，夹具的好坏关系到试验的成功与否，夹具设计与验收遵照以下原则进行。
１.１.１夹具结构要求
材料采用铝合金，对于三维尺寸小于200mm的小型夹具，应为整体机加工结构形式；对于坯料供应困难的较大夹具，优先考虑铸造或焊接，允许螺装和局部焊接，螺装时螺栓间距小于8cm；经常拆卸的夹具，要嵌钢螺套或插销螺套；螺纹连接部位，用高强度厌氧胶粘接；夹具要留有传感器安装位置。
１.１.２夹具性能要求
对电子产品而言，通常夹具和产品的总重小于30kg，要求：
a）一阶共振频率
垂直向>700Hz，水平向>450Hz；
垂直向高于700Hz，水平向高于450Hz时，试验曲线上允许有多个共振峰或反共振峰，但在1000Hz内，随机试验累计带宽内总均方根值差<3dB；
验收时可将夹具、台面上各部位综合考虑作为控制点。
b）与主振（Z向）方向正交（X、Y向）的振动量值
在500Hz以下，非试验方向（X、Y向）小于主振方向（Z向）控制值的50%，非试验方向（X、Y向）在500 Hz以上最高峰不大于主振方向（Z向）控制值，从正弦扫频或随机功率谱响应曲线上读取。
验收时可在夹具离振动台面最高处检测，控制点位置在台面上。
c）夹具上与产品连接点(螺栓连接处，也称固定点)间振动输入值的均匀性
各点的均匀性：指随机试验时带宽内的最大（或最小）均方根值与平均值的差，其均匀性在700Hz内小于30%，1000 Hz内小于50%；
验收时可将夹具、台面上各部位综合考虑作为控制点。
１.２试验设备的安装
按实际的安装方式直接或借助夹具紧固于振动台动圈或振动台台面上，所有的设备接插件、电缆也必须和实际使用时的状态一致或尽量一致。
１.３控制点的选择
当夹具较刚硬，试验样品较小时，通常可用台面中心作为控制点；当夹具刚性对控制值影响较大时，可选择试验样品与夹具或振动台台面的连接点作为控制点；当试验样品较大，或用上述点控制不合适时，也可将台面、夹具、试验样品上各部位综合考虑作为控制点。
控制点要根据试验的情况的不同做具体适当地选择。
1.4振动台面
为满足夹具安装的方便性和同时进行多个产品的安装以提高试验效率要求，一般使用振动台台面，在振动台台面上安装夹具，要求振动台面固有频率在1200Hz以上，因为航空电子产品的器件固有频率在一般在400Hz～800Hz，若振动台面固有频率在1200Hz以下，则由振动台、台面、夹具、产品组成的试验系统其固有频率有可能在800Hz以下（带夹具、产品后刚度K减少，质量M增大，固有频率减小），与器件固有频率（400Hz～800Hz）重合，控制点选点不当会造成产品器件的过试验和损坏。
条件允许的情况下，试验时最好不要采用振动台面，实现产品或者夹具与振
动台动圈直接连接。
２几个关键结构问题的试验分析
２.１系统的安装方式、固有频率及试验结果分析方法
安装方式（边界条件）影响系统的固有频率。
由振动台、台面、夹具、产品组成的试验系统，其系统的固有频率试验各控制点的控制曲线上会有所反映，表现为各控制点控制曲线上在同一频率上有多个共振峰或反共振峰，其驱动曲线上也在同一频率上有突变，曲线不光滑。
２.２寻找和分析设备谐振点
一台电子设备往往有几个谐振点，因此对于整机的固有频率的分析和计算是十分复杂的，可以进行有限元建模分析设备的模态振型和固有频率。
实际上，要想全部消除谐振点很困难，甚至是不可能的，所以，从试验中寻找谐振点来制定相应的改进措施往往比进行复杂的计算更有实际意义。
如何从试验中寻找关心的谐振点并制定相应的改进措施呢？
在所关心的位置上（如印制板上某个关心的器件安装点、印制板的固定点等）设置响应点，测试该点的响应曲线，分析响应曲线上共振峰（正峰）的对应频率及传递率（可能有多个共振峰，有该结构件1阶～n阶的共振峰,也有其它结构件的谐振点经耦合后进入），可结合模态分析结果来判断该谐振点频率是哪些结构件的固有频率，尤其应注意该结构件前三阶的固有频率及传递率，传递率最大对应的固有频率及传递率一般是该结构件的一阶固有频率。
某航空电子设备重量4.8kg，结构外形图见图1，H印制板用9个螺钉固定在面板背面上，在H印制板上设置一响应点B（参见图1），测得响应点曲线见图2。
图1设备结构外形图
图2H印制板上B点响应点曲线
分析曲线，可以看出，在331Hz处为最大的共振峰，g/g为31，传递率为■＝5.6，表明B点在该频率处输入振动量级被放大5.6倍，该频率为H印制板的一阶固有频率；在507Hz处的共振峰，g/g为9.56，传递率为■＝3.1，表明B点在该频率处输入振动量级被放大3.1倍，该频率为HI印制板的二阶固有频率。
产品结构设计人员可以根据输入振动量级、传递率、元器件耐受能力判断该处器件是否进行加固处理。
摸底试验中常常遇到这样的问题，试验时需不需要带配重，有时对所关心的结构部位测试响应，安装传感器无空间，需要去掉其它结构件，此时如何处理？下面的试验测试结果提供了试验方法与思路，结论具有参考意义。
图1所示的设备在有配重的情况下（指有机箱尾部与箱内模块部件）、无配重（指无机箱尾部与箱内模块部件，只有面板及固定在面板上的HI印制板）两种情况下，分别对进行印制板上B点测试响应，结果如下。
带配重：印制板一阶固有频率337.5Hz，g/g为35.4。
无配重：印制板一阶固有频率331Hz，g/g为31。
试验结果标明：带不带配重对印制板的固有频率略有影响，对印制板的传递率有影响，带配重的印制板的传递率是不带配重的1.07倍（7％）。
有条件的情况下，最好带配重进行试验，安装传感器困难时，可以去掉对测试结构件刚度影响不大的结构件。
２.４螺旋锁结构
机载电子设备的固定形式常常采用螺旋锁结构，将设备面板上的几个螺旋锁固定在飞机舱内水平操纵台的钢丝上，如图3所示。
图3螺旋锁结构
螺旋锁固定方式使设备响应在低频时放大，高频时减小。
对距离螺旋锁安装点最近的设备面板上的A点（见图3）测试响应，响应曲线见图4，可以看出在80Hz～270Hz区域放大，其中在150Hz～220Hz区域放大超过6dB，在177Hz时g/g最大，为17.25，折算为加速度值放大约4.15倍，370Hz～1300Hz有显著减震功能；由于器件固有频率大多在400Hz～800Hz，对器件有较好的减震功能。
虽然螺旋锁对器件在高频时有较好的减震功能，但要注意设计印制板时应尽量提高印制板的固有频率，最好将印制板的固有频率设计在400Hz以上，以避免印制板固有频率落在低频放大区域，引起响应加大；另一方面，印制板的弯曲曲率很大程度上反映了该器件管脚或焊点所受剪切力的程度，提高印制板固有频率是减少印制板板挠度的主要手段，印制板弯曲曲率较大的区域不适合安装面积较大的器件，位移越大的区域不适合安装质量较大的器件。
图4H点响应曲线
电子设备振动试验与分析是一门涉及到振动理论、振动试验技巧与操作、振动有限元建模与分析、器件耐振程度分析等各类相关技术的综合技术方法，需要进行大量的试验并在实践中加以总结与提炼，尤其是器件耐振程度各器件生产厂家基本无相关资料，需要进行大量试验以获得相应资料，掌握好振动试验与分析方法是每一个航空电子设备结构工程师开展振动设计和验证的重要基础工作。
【参考文献】
［１］汪凤泉.电子设备振动与冲击手册[M].北京:科学出版社,1997:123-135.
［２］江苏南京工学院.电子设备结构设计原理[M].南京:江苏科技技术出版社,1981:17-45.。