QJ 2717.3-1995 导弹与运载火箭模态试验 数据品质评定方法.pdf

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1、中国航天工业总公司航天工业行业标准导璋与运载火箭模态试验数据品质评定方法1主题内容与适用范雷QJ 2717.3 95 本标准规定了导弹与运载火箭模态试验数据品质评定部原始依据与技术要求数据品质评定与检查、试验与分析结果相关位以及数据品质评定必技术指标，本标准适用于导弹战术导弹和战略导弹）与运载火箭及子结构的模态试验，航天器的模态试验也可参照执行Z引用标准QJ 645航天毅力学环境术语QJ 2432 大型运载器模态试验方法QJ 2551 大型运载器模态试验计算机数据采集与处理方法QJ 2686地舰空导弹模态试验规程3术语除本标准规定的术语外，采用QJ645规定的术语，3. 1试验数据晶质评定评价

2、试验数据是否满足设计要求的过程与方法，3. 2桶位共振准则词谱多个正弦激振力的辐徨与指位，使试伶应达到单栩栩。或180。）共振状态的方法4原始依据与技术要求4. l原始依据试验数据品质评定的主要依据：a.理论建模分析的原始数据、数学模型及分析结果；b.模态试草盘采用的分析与试验方法及结果，试验支承条件和模拟推进剂数据；中国航天工业总公司199S-04-2画批准1995-10-26实施19 QJ 2717.J 95 d.试验数据误差分析理论、方法及结果；试验模态参数识、别理论、方法及结果，且试验与分析结果相关研究的理论、方法及结果4. 2技术要求试验任务书应明确规定对试验数据品质评定的技术要求；

3、在制定试验方案（或大量民和进行试验质量评审以及编写试验报告对应反映试验数据品质评定的内容，一般要求如下：a.用于验证和修正理论计算模型的试验数据（如画有振型与频率，必须完整、准确、可靠；b.用于控制系统分析（特别是振型斜率和载荷计算的试验数据，参照点的正、负号应与理论取法一致，并给出精确的福值及偏差范困；对于在试验条件下（忠于推进剂模拟和支承边界影响获得灼试验数据，应根据试验任务书要求对这些影响进行修正；d，对反映结构局部振动的试验数据，品质评定时应说明测试位置及溅试条件如有效载砖，整草草罩和发动机系统皇宫加速度响应、捆绑接头的动应变或贮箱管路内的液体脉动压力等；e，试验报告中应对试验数据进行

4、全面、系统分析，并绘出误差范围，5数据品质评定与检查5. E数据品质评定试验数据品质评定工作贯穿于试验的全过程，典型的品质评定过程分三个阶段5. I. E原始数据评定建模分析和试验预示阶段，应对结构原始数据和试验对的激振与响应数据的有效性进行检查与评定5. 1. 2 *fl每数据评定在试验进行的中间过程，应对结构畹应、颜锅屋数数据以及采用的试验准则进行检查与评定5. 1. J模态数据评定在采用现场分析或试验后处理获得模态数据之后，应对试验主振型进行评定，并对试验条件下获得的试验数据进行修正，最后按评定准则绘出试验模态部可接受性若试验结果不满足设计要求应奎清凉洒，必要对重复旦I条的全过程，直到满

5、足设计要求若试验结果满足要求，则结束评定工作5. 2数据品质锥董五2.1 激振与晌应数据有效性检查20 QJ 2717.3 - 95 当激振与响应信号满足下述要求时，到j认为品质评定用的原始数据是有效的5. 2. 1. 1 对激励信号的要求：a.单J点正弦扫描激振信号频率分辩率必须优于10-3Hz;画，多点正弦调谐激振信号必须满足相位共振准则；多点随机激振各信号的相关俭，视具体情况而定5. 2. 1. 2对确应信号的要求：也响应信号的采集装置应满足QJ2551中的4.3条饱规定；b.响应信号的模数和数模转换应满足QJ2432中的岳.3.3.5条始规定；正弦响应信号的采集与处理应满足QJ2551

6、中的5.3条的规定；d.随机响应信号的采集与处理应满足QJ2686中的7.5条的规定，5. 2. 2 晌应与频附函敢检查5. 2. 2. 1 响应数据检查要求：a.在正弦激励条件下，结构响应信号应元波形蜻变，衰减信号不应出现严重的拍现象，衰减裙值比（X拥IX0) （第n个泼的事岳值X舞与起始波部辐值x，的比）与周波数(n）之间应在不同模态阻尼比（0条件下均应呈不同线性关系见图。b，对线性结构，频率非线性一般应不大于1%，串昌值非线性应不大于5%;对非线性结构，在多次重复激励肘，响应不应出现明显变化x.1 x, 08 co.oi 0.6 04 0.21 。2 4 6 & 10 ” 留1不同的糯值

7、比和周波数线性关系示意图旦2.2. 2频响远数检查要求：也频响函数数据应满足互易定理；21 QJ 2717.3 - 95 b，表征频购画数有效性始招干远数。可值在理想情况下应接近或等于1.0，一般应在0.8以上s. 2. 3模态试验准则检查按激励信号性质不同形成多种试验方法，对每一种方法都应根据一个特定的试验准则进行检查S.2.3.1 总体相位角（o:）检查要求：a.多点正弦模态词谱试验必须满足裙位共振准则，表征把位共振由专重要技术指标是总体榕位角最小，总体相位角按QJ2432附录E（参考件中的El条规定的方法计算，战略导弹一般要求总体相位角小子10。，战术导弹一般要求总体相位角小于15。；h

8、当结构畹应满足相位共振准则要求时，也可以检查各澳IJ点响应始相位散布度，在直角坐标系中，响应的虚部（Im）应靠近垂直轴（见窗纱 . 。x 因2结构各测点的晌应招位散布度示意图5.2.3.2裙位共振指标盈数（A)检查要求：在相位共振条件下，按结构质量分布对响应进行主日权，可计算出梧位共振指标函数，计算方法按QJ2432附录E（参考件中E2条的规定执行，b.在理想情况下，指标函数值应当接近或等于1.0，通常应大于0.8.s. 2. 3. 3振型指示函数（MIF）检查要求也在固有振动情况下（包括可通过频响函数确定结构响应实部和虚部分量对），可按QJ 2432附录E（参考伶）中的E3条的规定计算振型指

9、示函数；b.在理想情况下，主量型指示勇数为零，通常应不大于0.2.S.2.3.4线化模态纯度比（L）检查要求：按5.2.3.2条计算相位共振指标画数，线化模态纬度比计算方法为：22 式中：L一线化摸态纬度比指标；A一根位共振指标函数值QJ 2717.3 - 95 在直角坐标系内，线化模态纯度比（L）与总体相位角仅部关系（见图3）.在理想情况下Lti.为零，逐常应小于0.15.L 。4当e90 -a斤。因3线化模态纯度比与总体相位角关系示意部5. 2. 4试验主穰型评定立2.4. 1 试验主振型的评定按QJ2432 fl的9.2.3条的娩定执行5.2.4.2 按QJ2432中吉宫附录F（参考件规

10、定的计算方法进行评定计算5. 2. 5模态参数识到修正法5. 2. 5. 1 试验模态参数识别提取应按QJ2432中的8.2条规定的方法进行立2.5. 2 应对试验条件下的支承边界和模拟挥主体的影购进行修正，通常选择下列方法之一进行修正计算a.固有频率和振型的矩萍摄动计算；b.画有频率和振型的灵敏度分析计算；特征矢量微分计算；d.主振型快速分析计算；23 QJ 2717.3 95 振型斜率和温尼比的曲线拟合计算岳试验与分析结果辑关性6. 1误差分析要求也应在试验与分析相关比较前进行试爱误差分析，保证试验数据的精确度；b.通常按QJ2432衔录G（参考件）规定的方法透行误差计算6. 2报关性计算

11、方法6. 2. 1 留有频率相关按百分比误差分析法进行固有频率相关计算，计算公式为：() lO m = 100 x 一一二%. (2) 式中.WA一分析固有因频率，s; 由T一试验商有留频率，s; w-有困频率格对误差，6. 2. 2 有摄型相关按振型正交位检查方法进行固有振型相关计算a.单一试验振型计算公式为：WT r 0 0 () : (m) A r= j l t ”.伪iO . 0 如固有振型矩萍计算公式为：E；mA（T= (J.（衔。）（4）式中： m d一分析质量矩阵；24 flr 试验振型员I车，）T一试验振型矩阵；辑：一分析振型矩碎转量矩萍；I一单位矩阵，Q.J 2717.3 -

12、9圭6. 2. 3广义质量相关分别计算试验广义质量（GMT）和分析广义质量值（GMA），然后用列表法或在直角坐标系的图形上进行比绞z图形比较法如图4所示，两者数值应落在直角坐标系(x-y）中45。她一条直线附近，注一试验广义质量；0分析广义质量值4 y 3 2 主苟。( 。 2 3 4 图4广义质量丰富关比较图7数据品质评定的技术指标各类评定方法中的主要检查项目应达到表给定她相应的技术指标，通常选择1至2称评定和检查方法！P1lJ. 表试验数据品质评定技术指标指标方法项目！校差纯模态较好确应与频自费响应数据检查要求无波形失真，衰减无抱，线性度好露数检查频响函数检查要求满足互易定理，扫干函数r0

13、.8 总体招位角（oc）检查要求15. 模态试验招位共振指标函数（.d）检查要求090 0.90 0.80 0 20 25 QJ 2717.3 - 95 续表指标方法项目纯模态较好较差振型正交往非对兔线i 0 20 试验主摄模态标只因子（MSF)0 20 型评定模态确信度谁知（MAC)02自固有频率（f)1 3 题有摄型10 15 试验偏差范围E巨型斜率饨）15 20 % 模态惺尼比（）20 25 广义质量(GM)15 20 附加说明：本标准囱中国航天工业总公司七0人所提出，本标准囱中国航天工业总公司七O二所负责起草，本标准主要起草人：于海高h贾文成、黄卫端、潭志勇、张小达26 去i伺ERI巳民国0 验试司佳态kfp如模础性箭LM火如平载理天E中兢引弹导2717.1 2717.3-95 中国航天工业总公司第七O八研究所出版发行七0/.J所排版印刷1995年四月出版QJ 定价.7.25元