ICS 49.020 V 06
民用飞机机载设备环境条件和试验方法
第 6 部分:振动试验
Environmental conditions and test procedures for airborne equipment of
civil airplane—
Part 6:Vibration test
2014-05-19 发布 2014-10-01 实施
中华人民共和国工业和信息化部发布
前言
HB 6167-2014《民用飞机机载设备环境条件和试验方法》分为 26 个部分:
—— 第 1 部分:总则;
—— 第 2 部分:温度和高度试验;
—— 第 3 部分:温度变化试验;
—— 第 4 部分:湿热试验;
—— 第 5 部分:飞行冲击和坠撞安全试验;
—— 第 6 部分:振动试验;
—— 第 7 部分:爆炸试验;
—— 第 8 部分:防水试验;
—— 第 9 部分:流体敏感性试验;
—— 第 10 部分:砂尘试验;
—— 第 11 部分:霉菌试验;
—— 第 12 部分:盐雾试验;
—— 第 13 部分:结冰试验;
—— 第 14 部分:防火、可燃性试验;
—— 第 15 部分:声振试验;
—— 第 16 部分:加速度试验;
—— 第 17 部分:磁影响试验;
—— 第 18 部分:电源输入试验;
—— 第 19 部分:电压尖峰试验;
—— 第 20 部分:电源线音频传导敏感度试验;
—— 第 21 部分:感应信号敏感度试验;
—— 第 22 部分:射频敏感度试验;
—— 第 23 部分:射频能量发射试验;
—— 第 24 部分:雷电感应瞬态敏感度试验;
—— 第 25 部分:雷电直接效应试验;
—— 第 26 部分:静电放电试验。
本部分为 HB 6167-2014 的第 6 部分。
本部分按照 GB/T 1. 1-2009 给出的规则起草。
本部分代替 HB 6167.6-1989《民用飞机机载设备环境条件和试验方法振动试验》。
本部分与 HB 6167.6-1989 相比,除编辑性修改外主要技术变化如下:
——增加短时高量级振动试验类型;
——增加固定翼桨扇发动机飞机类型;
——强化振动试验中增加了性能试验内容;
——更改了固定翼喷气式飞机试验曲线;
——取消固定翼螺旋桨飞机“有减震仪表板、托架和设备挂架”位置的试验曲线,其他试验曲线在低频段进行了修正;
——将直升机振动试验由标准振动试验更改为强化振动试验,试验曲线由正弦振动曲线更改为正弦
叠加随机振动曲线。
本部分由中国航空综合技术研究所归口。
本部分起草单位:中国航空综合技术研究所。
本部分主要起草人:孙建勇、常志刚。
本部分于 1989 年首次发布。
民用飞机机载设备环境条件和试验方法
第 6 部分:振动试验
1 范围
本部分规定了民用飞机机载设备的振动环境条件及其相应的试验程序和试验方法。
本部分适用于安装在固定翼螺旋桨飞机,固定翼涡轮、涡扇及桨扇喷气式飞机和直升机上的设备。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件, 仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
HB 6167. 1-2014 民用飞机机载设备环境条件和试验方法第 1 部分:总则
3 振动试验类型
3.1 概述
振动试验类型分为标准振动试验、强化振动试验和短时高量级振动试验。应根据设备性能验证所需的保证级别从三个振动试验类别中选择一个适当的类别或选择多个类别。对于固定翼飞机上的设备, 既可以进行标准振动试验,也可以进行强化振动试验,是否需要进行短时高量级振动试验取决于设备性能要求。对于直升机上的设备,只可进行强化振动试验。
3.2 标准振动试验(类别 S)
固定翼飞机的标准振动试验用于验证设备在经受飞机正常工作状态遇到的振动环境时能否满足其功能性能要求。
3.3 强化振动试验(类别 R,U,U2)
强化振动试验用于验证设备在经受功能振动期间能否满意地工作,并且在经受耐久振动量级后能否继续满意地工作。它综合验证了设备的功能性能以及结构完整性。对于长期暴露在振动环境作用下, 并且必须验证其对这种环境的耐振能力的所有设备,均应进行本试验。使用本试验代替标准振动试验的必要性根据有关设备规范确定。类别 U 和 U2 对应于安装在直升机上的并且未知螺旋桨频率的设备。强化试验可以代替工作寿命试验,也可以不代替工作寿命试验。工作寿命试验取决于设备经受的与试验量级相关的振动环境。如果振动环境已知, 并且相应的设备规范要求进行工作寿命试验,那么可进行强化试验来代替工作寿命试验,这时应通过使用可接受的疲劳比例关系来调整强化试验的试验量值和/或试验时间。
3.4 短时高量级振动试验(类别 H,Z)
当发动机风扇叶片受损时,固定翼飞机将发生异常振动情况,这时设备会遇到短时高量级振动。本试验适用于某一功能的丧失将危及到飞机性能的设备。类别 H 试验为通用试验,它覆盖了所有应用。类别 Z 试验限于低风扇频率情况。本试验不能代替标准振动试验或强化振动试验。同时应注意下面警
告事项。
警告:由于对某些特定发动机不平衡状态相关的振动量级进行的全面分析中,未对本文规定的极限与这些量级之间的关系进行评估,因此对某些应用仅单独进行本试验、而不增加额外的试验或分析可能是不充分的。
4 试验条件
4.1 试验描述
表 1 中的数据给出了每一试验类别的简要说明,更详细的说明参见试验程序部分。
表 1 试验类别说明
4.2 试验曲线
表 2 规定了各种机型不同飞机区域和试验类别所使用的试验曲线。表 2 中各试验类别对应于固定翼飞机的试验量级见图 1~图 5,对应于直升机的试验量级见表 3 和表 4。
注意飞机“仪表板、控制台和机架”区包括连接在飞机厨房内部隔板和机舱地板上的内部设备,它是从“机身”区域上分离出来的。“机身”区不适用于所有安装在具有多个插槽的设备架上的设备,而仅适用于安装在的飞机结构框架、大梁、机体表面和其他机身结构或托架上的设备。
质量衰减——对于质量大于 22.7 kg 的设备,允许将标准和强化试验曲线中 60Hz 以上频带的量级进行降低,量级降低要求如下:当质量超过 22.7 kg 时,每增加质量 0.454 kg,其随机与正弦标准试验量级和强化试验量级减少 0.1 dB,最大减少量为 6 dB。(注意 6 dB 的衰减为将加速度功率谱密度值减为初始值的 1/4,将正弦量值减为初始值的 1/2)。
选择试验条件时,主要取决于三个方面:(1)飞机类型,(2)试验类别和(3)飞机分区位置。
表 2 按飞机类型和设备所在位置进行区分的试验类别与振动试验要求
0.00001
10
100
频率(Hz)
图 1 安装在固定翼涡轮喷气或涡轮风扇发动机飞机上的设备的标准随机振动试验曲线
74 141 200
100
767 1400 2000
频率(Hz)
图 2 安装在固定翼涡轮喷气或涡扇以及
无函道风扇发动机飞机上的设备的标准和强化正弦振动试验曲线
0.914
0.508
0.254
图 3 安装在固定翼活塞式发动机或
涡轮螺桨发动机飞机上的设备的标准正弦振动试验曲线
图 4 安装在固定翼涡轮喷气式或
涡轮风扇发动机飞机上的设备的强化随机振动试验曲线
频率(Hz)
图 5 安装在固定翼涡轮喷气式或
涡轮风扇发动机飞机上的设备的短时高量值正弦振动试验曲线
表 3 直升机的正弦叠加随机振动试验频率
表 4 直升机的正弦叠加随机振动试验量级
5 试验要求
5.1 一般要求
振动试验应满足下列一般要求:
a) 在试验期间试验样品的安装应确保其输入振动运动的方向平行于三个主正交轴向之一。所用的任何试验夹具其刚性和对称性均应尽可能切合实际。试验样品应通过设备规范规定的方式连接在夹具或振动台台面上。对外部装有减振器/缓冲器的设备,应装上减振器/缓冲器进行试验。
b) 如有要求,应在经受振动试验的试验样品上安装加速度计,以测量和记录试验样品在规定振动轴向的振动响应,确定其共振频率和放大系数。选定的安装位置可以包括主要的结构、印制电路板、大的元件和模块等任何可行的位置。
c) 对于每一试验轴向,控制加速度计均应安装在试验夹具上尽可能靠近试验样品安装点的位置。当使用超过一个加速度计进行试验量级控制时,对于正弦试验,应使用各个加速度计控制信号的平均值作为试验量级的控制值,而对于随机试验,应使用各个加速度功率谱密度信号的平均
值作为试验量级的控制值。对于所有振动输入类型, 应使用适当的谱图或加速度功率谱密度图来验证控制量级满足试验量级要求。
d) 随机振动信号应具有高斯分布,控制信号的瞬时振动加速度峰值可限制在 3 倍的均方根(Grms)加速度量值以内。
e) 测量正弦加速度的仪器系统的精度应为:加速度±10%,频率±2%。
f) 如果随机振动试验要求超出了振动试验系统的功率能力,经有关方认可,试验可以分别在10Hz~600Hz 和 600Hz~2000Hz 分频带进行。规定的试验时间将用于每个分频带。
5.2 试验容差
5.2.1 正弦振动容差
对于任意正弦输入曲线,在规定的频率范围内,其加速度试验量级的控制值应限制在规定量值的±10%范围内。
5.2.2 随机振动容差
试验控制信号的加速度功率谱密度,在 500Hz 以下偏离规定要求不应超过+3dB 或者-1.5dB, 500Hz 到 2000Hz 范围内不应超过±3dB。控制信号的总均方根(Grms)量值应控制在规定加速度功率谱密度曲线的总均方根值的+20%和-5%范围内。
5.3 随机振动测量要求
5.3.1 基本要求
振动控制系统使用的带宽-时间乘积(BT)应大于等于 50。特定的分析仪特性或其等效特性应符合5.3.2 和 5.3.3 规定。加速度功率谱密度的测量优先选用快速傅立叶变换(FFT)分析方法。
5.3.2 模拟式分析仪要求
5.3.2.1 具有带宽 B 小于或等于 50Hz 的在线连续滤波器的均衡/分析系统。
5.3.2.2 扫频分析系统特性
5.3.2.2.1 等带宽分析仪应满足如下要求:
a) 滤波器带宽:频率 10Hz~200Hz,带宽最大 B=10Hz;频率 200Hz~2000Hz,带宽最大B=50Hz;
b) 最低分析仪平均时间 T=2τ =1s,其中 T 为真实的平均时间,τ 为分析仪时间常数;
c) 最大分析线性扫描率 R:R=B/4τ 或者 R=B2/8(单位为Hz/s),取其中较小者。
5.3.2.2.2 等百分比带宽分析仪应满足如下要求:
a) 最大滤波器带宽 Pfc=1/3oct (其中 P 为百分比≤0.23,fc 为分析仪中心频率);
b) 最低分析仪平均时间 T=50/Pfc;
c) 最大分析对数扫频速率 R:
R = 或者R (单位为 Hz/s),取其中较小者。
5.3.3 数字式分析仪要求
采用离散频率分析技术的数字式功率谱密度分析系统应具有最低 400 谱线数的频率分辨率(亦即Δf 小于等于 5Hz)。带宽-时间的乘积等于用来获取单个加速度功率谱密度的数据记录块数(亦即在测量加速度功率谱密度时,总体平均次数应大于等于 50)。
6 试验方法
6.1 标准振动试验程序——固定翼飞机
6.1.1 总体要求
表 2 按试验类别与区域规定的标准振动试验曲线见图 1~图 3。对于多数飞机类型/区域,既规定了正弦振动试验曲线,也规定了随机振动试验曲线。对于飞机类型 6 的第 7 个区域,用户可以在正弦振动试验和随机振动试验之间进行选择(仅需进行正弦振动试验或随机振动试验)。
在标准振动试验期间和试验结论中均应确定其能否符合设备性能标准要求。
6.1.2 正弦试验程序
6.1.2.1 概述
选择图 2 或图 3 中适当的曲线,在试验样品三个正交轴向的每一轴向按 6.1.2.2 至 6.1.2.5 的次序进行试验。
6.1.2.2 初始检测
按 5.1 a)的要求将试验样品安装在试验设备上,检查试验样品的外观情况,然后使试验样品工作,并按有关规范规定,对试验样品功能/性能进行检测。
6.1.2.3 试验
试验步骤如下:
a) 使试验样品处于工作状态,然后进行正弦扫频循环,扫频时在整个频率范围中改变振动频率,使其从最低频率到最高频率(上扫),再到最低频率(下扫),扫频使用的对数扫描速率不得超过1oct/min。在进行第一次上扫时,记录选定位置的加速度响应曲线,确定关键频率。关键频率确定为如下频率:
1) 具有峰值加速度幅值大于 2 倍的输入加速度幅值的机械振动共振频率;
2) 使产品性能或行为产生明显变化的频率(不管该变化是否超出性能标准要求)。
b) 继续使产品处于工作状态,进行正弦振动扫频循环,持续时间最低 1h。在试验期间发生的任何关键频率变化均应记录在环境试验合格鉴定表(见 HB 6167. 1-2014 表 1)中。
6.1.2.4 中间检测
在振动过程中,应按有关规范规定,对试验样品功能/性能进行检测,确认试验样品性能参数是否满足有关规范要求。
6.1.2.5 最终检测
在完成试验后,应首先对试验样品进行外观检查,其任何内部或外部部件均不应出现明显的结构损坏;然后使试验样品工作,并按有关规范规定,对其功能/性能进行检测,确认试验样品性能参数是否满足有关规范要求。
当所输入振动的总位移超出 0.5 mm 时,试件任何显示部件的读数困难均不应作为试验失败的原因。
6.1.3 随机试验程序
6.1.3.1 概述
在试验样品三个正交轴向的每一轴向按 6.1.3.2 至 6.1.3.5 的次序进行试验。
6.1.3.2 初始检测
按 5.1 a)的要求将试验样品安装在试验设备上,检查试验样品的外观情况,然后使试验样品工作,并按有关规范规定,对试验样品功能/性能进行检测。
6.1.3.3 试验
试验步骤如下:
a) 使试验样品处于非工作状态,然后对试验样品进行频率从 10Hz 到 2000Hz,扫描速率不超出1oct/min、加速度峰值为 0.5g 的正弦扫描。记下试验样品上选定位置的加速度响应曲线, 确定共振频率和放大系数。共振频率确定为比输入加速度幅值大两倍的响应峰值。
b) 使试验样品处于工作状态,按图 1 中性能试验量值和加速度功率谱密度谱形对试验样品进行试验,每轴向最低进行 1h。在振动期间,应同时对试验样品上的振动响应测量数据进行加速度功率谱密度分析。
c) 重复a)条的正弦扫描,任何振动共振频率的变化均应记录在环境试验合格鉴定表(见HB6167.1 -2014 表 1)中。
6.1.3.4 中间检测
在振动过程中,应按有关规范规定,对试验样品功能/性能进行检测,确认试验样品性能参数是否满足有关规范要求。
6.1.3.5 最终检测
在完成试验后,应首先对试验样品进行外观检查,其任何内部或外部部件均不应出现明显的结构损坏;然后使试验样品工作,并按有关规范规定,对其功能/性能进行检测,确认试验样品性能参数是否满足有关规范要求。
6.2 短时高量级振动试验程序
6.2.1 概述
在试验样品三个正交轴向的每一轴向按 6.2.2 至 6.2.5 的次序进行试验。
6.2.2 初始检测
按 5.1a)的要求将试验样品安装在试验设备上,检查试验样品的外观情况,然后使试验样品工作,并按有关规范规定,对试验样品功能/性能进行检测。
6.2.3 试验
使试验样品处于工作状态,按图 5 相应设备安装区域规定的试验量级进行正弦振动。对于通用类别
H,以扫描速率不超过 0. 167Hz/s,频率从 10Hz 到 250Hz 进行 1 次正弦线性扫频。对于限定类别Z,可以降低最高频率。在这种情况下, 最高频率应大于等于 2 倍的最大风扇转子速率。对于类别 Z,最高试验频率应正式记录在环境试验合格鉴定表(见 HB 6167. 1-2014 表 1)中。
6.2.4 中间检测
在振动过程中,应按有关规范规定,对试验样品功能/性能进行检测。
6.2.5 最终检测
在完成试验后,应首先对试验样品进行外观检查,然后使试验样品工作,并按有关规范规定,对其功能/性能进行检测。
6.3 强化振动试验程序——固定翼飞机
6.3.1 总体要求
表 2 中按试验类别和区域规定的强化振动试验曲线见图 1 到图 4。对于大多数飞机类型/区域,既规定了正弦振动试验曲线,也规定了随机振动试验曲线。对于飞机类型 6 的第 7 个区域,用户可以在正弦振动试验和随机振动试验之间进行选择(仅需进行正弦试验或随机试验)。
6.3.2 正弦试验程序
6.3.2.1 概述
使用图 2 中适当的正弦试验量级,在试验样品三个正交轴向的每一轴向按 6.3.2.2 至 6.3.2.5 的次序进行正弦振动试验。
6.3.2.2 初始检测
按 5.1 a)的要求将试验样品安装在试验设备上,检查试验样品的外观情况,然后使试验样品工作,并按有关规范规定,对试验样品功能/性能进行检测。
6.3.2.3 试验
试验步骤如下:
a) 除非设备规范另有规定,否则使试验样品处于工作状态,然后进行正弦扫频循环,扫频时在整个频率范围中改变振动频率,使其从最低频率到最高频率(上扫),再到最低频率(下扫),扫频使用的对数扫描速率不得超过 1oct/min。扫描消耗的时间可包括在 c)条的总扫描时间中。在进行第一次上扫时,记下选定响应位置的加速度曲线,确定关键频率。关键频率确定为如下频率:
1) 具有峰值加速度幅值大于 2 倍的输入加速度幅值的机械振动的共振频率;
2) 使产品性能或行为产生明显变化的频率(不管该变化是否超出性能标准要求)。
b) 从关键频率中选择 4 个最严酷的频率。在每个选定频率上驻留 30min。如果必要的话, 在每个共振驻留期间,调节试验频率值,以使所驻留的振动共振峰上能保持最大加速度响应。如果所确定的关键频率少于 4 个,在每个频率上驻留 30min。如果经确定没有关键频率,那么无需进行驻留试验。
c) 在结束振动驻留试验后,继续进行正弦扫频循环,完成振动试验。扫频循环所用的时间为 3h减去共振驻留试验所用的时间。在试验期间发生的任何关键频率的变化均应记录在环境试验合格鉴定表(见 HB 6167. 1-2014 表 1)中。如果未发生变化,应在试验公告中包括该结果的声明。
6.3.2.4 中间检测
在振动过程中,应按有关规范规定,对试验样品功能/性能进行检测,确认试验样品性能参数是否满足有关规范要求。
6.3.2.5 最终检测
在完成试验后,应首先对试验样品进行外观检查,其任何内部或外部部件均不应出现明显的结构损坏;然后使试验样品工作,并按有关规范规定,对其功能/性能进行检测,确认试验样品性能参数是否满足有关规范要求。
当所输入振动的总位移超出 0.5 mm 时,试件任何显示部件的读数困难均不应作为试验失败的原因。
6.3.3 随机试验程序
6.3.3.1 概述
在试验样品三个正交轴向的每一轴向按 6.3.3.2 至 6.3.3.4 的次序进行随机振动试验。
6.3.3.2 初始检测
按 5.1 a)的要求将试验样品安装在试验设备上,检查试验样品的外观情况,然后使试验样品工作,并按有关规范规定,对试验样品功能/性能进行检测。
6.3.3.3 试验
试验步骤如下:
a) 使试验样品处于非工作状态,然后对试验样品进行频率从 10Hz 到 2000Hz、扫描速率不超出1oct/min、加速度峰值为 0.5g-PK 的正弦扫描。记下试验样品上选定位置的加速度响应曲线,确定共振频率和放大系数。共振频率确定为比输入加速度幅值大两倍的响应峰值。
b) 使试验样品处于工作状态,按图 1 中性能试验量值和加速度功率谱密度谱形对试验样品进行试验,试验应持续必要的时间(最低 10min)。试验期间,应按有关规范规定,对试验样品功能/性能进行检测,确定其是否符合设备性能标准要求。在振动期间, 应同时对试验样品上的振动响应测量数据进行加速度功率谱密度分析。
c) 按图 4 中适当的耐久试验量级进行 3h 试验。除非在设备规范中另有规定,否则在振动期间试件应处于工作状态。在振动的开始时刻和靠近结束的时刻, 对试验样品上的振动响应测量数据进行功率谱分析,并按有关规范规定,对试验样品功能/性能进行检测,确定其是否符合设备性能标准要求。如果试件在振动耐久试验期间不工作,应在耐久振动试验结束后按上面 b)条进行试验,以表明其能符合设备性能标准要求。
d) 重复 a)条的正弦扫描, 任何振动共振频率的变化均应记录在环境试验合格鉴定表(见HB 6167. 1-2014 表 1)中。
6.3.3.4 最终检测
在完成试验后,应首先对试验样品进行外观检查,其任何内部或外部部件均不应出现明显的结构损坏;然后使试验样品工作,并按有关规范规定,对其功能/性能进行检测,确定其是否符合设备性能标准要求。
6.4 直升机的振动试验
6.4.1 总体要求
当得不到振动实测数据时,应按本条描述的方法对安装在直升机上的设备进行振动试验。对于已有实测数据的直升机,可以使用“剪裁”方法确定试验条件,并利用直升机试验标准中可接受的标准程序进行。本试验程序覆盖了已知与未知直升机频率两种情况。对于未知直升机频率情况, 本部分中提供了两个可选程序。
6.4.2 正弦叠加随机试验程序——已知直升机频率
6.4.2.1 概述
对于安装在直升机上的设备,只要其试验频率按表 3 确定,并包括在 6.4.2.4 条确定的正弦频率范围 0.90fn~1. 10fn 内,就认为通过试验的设备是合格的。
6.4.2.2 试验频率
每个直升机区域所用的试验频率可以使用表 3 提供的计算方法确定。
表 3 中四个主要旋转源的旋转频率定义如下:
—— FM:主旋翼旋转频率,单位为 Hz;
—— FT:尾桨旋转频率,单位为 Hz;
—— FE:发动机旋转频率,单位为 Hz;
—— FG:主减速箱旋转频率,单位为 Hz。
主旋翼与尾桨的桨叶通过频率根据主旋翼与尾桨的桨叶数来确定:
—— NM:主旋翼的桨叶数;
—— NM*FM:一阶主旋翼桨叶通过频率,单位为 Hz;
—— N:尾桨的桨叶数;
—— NT*FT:一阶尾桨桨叶通过频率,单位为 Hz。
6.4.2.3 正弦叠加随机试验量级
可以根据表 4 给出的计算方法,使用 6.4.2.2 确定的正弦试验频率来计算每个频率下的正弦试验量值 An,在表 4 中同样给出了随机量级。将正弦和随机进行综合得到的曲线(一般地)作为总的试验曲线,如图 6 所示。
注:W0 为随机 PSD 曲线,单位为 g2/Hz;A1~A4 为正弦曲线,单位为 g-PK;振动频率利用表 3 公式确定;将这些频率和表 4 中的公式一起使用来确定振动量值。
图 6 直升机正弦叠加随机振动试验曲线
6.4.2.4 程序
6.4.2.4.1 概述
所用的控制输入振动量级应具有上面确定的正弦频率和宽带随机试验量级叠加后的频率内容。
正弦频率应以不超过 1oct/min 的对数扫描速率从 0.9fn 到 1. 1fn 之间变化,这里 fn 为试验谱的正弦频率。
在试验样品三个正交轴向的每一轴向按 6.4.2.4.2 至 6.4.2.4.4 的次序进行性能和耐久振动试验。
6.4.2.4.2 初始检测
按 5.1 a)的要求将试验样品安装在试验设备上,检查试验样品的外观情况,然后使试验样品工作,并按有关规范规定,对试验样品功能/性能进行检测。
6.4.2.4.3 试验
试验步骤如下:
a) 使试验样品处于非工作状态,然后对试验样品进行频率从 10Hz 到 2000Hz,扫描速率不超出1oct/min、加速度峰值为 0.5 g-PK 的正弦扫描。记下试验样品上选定位置的加速度响应曲线,确定共振频率和放大系数。共振频率确定为比输入加速度幅值大两倍的响应峰值。
b) 使试验样品处于工作状态,对试验样品施加表 2、表 3、表 4 确定的性能试验量值和试验曲线,试验应持续必要的时间(最低 10min)。试验期间,应按有关规范规定,对试验样品进行功能/性能检测,确定其在振动期间是否符合设备性能标准要求。
c) 除非在设备规范中另有规定,否则使试验样品处于工作状态,然后按表 2、表 3、表 4 确定的耐久试验量值和试验曲线进行试验,试验时间最低持续 2h。如果 a)条所确定的试验样品的一个或几个共振频率在正弦试验频率的±10%带宽范围之内,选择最严酷的频率(最多 4 个),在每一选定频率上进行 30min 的正弦驻留。驻留试验可以包括多个频率。如果必要的话,在每个共振驻留期间,调节试验频率,以使驻留的振动共振峰上能保持最大加速度响应。在耐久量值上所需的试验时间最多 3h。如果发现超过两个共振峰,可以将标准试验时间最低减少到 2 h,以防止总耐久试验时间超出 3h。
d) 重复 b)条的试验,任何性能的变化均应记录在环境试验合格鉴定表(见 HB 6167. 1-2014 表 1)中。
e) 重复a)条的正弦扫描,任何振动共振频率的变化均应记录在环境试验合格鉴定表(见HB6167.1 -2014 表 1)中。如果未发生变化,应在试验公告中包括该结果的声明。当所输入振动的总位移超出 0.5mm 时,试件任何显示部件的读数困难均不应作为试验失败的原因。
6.4.2.4.4 最终检测
在完成试验后,应首先对试验样品进行外观检查,其任何内部或外部部件均不应出现明显的结构损坏;然后使试验样品工作,并按有关规范规定,对其功能/性能进行检测,确定其是否符合设备性能标准要求。
6.4.3 正弦叠加随机试验程序——类别 U,未知直升机频率
未知直升机频率的试验程序利用 6.4.2 给出的已知直升机频率的正弦叠加随机试验程序,其试验频率确定如下所示。下面试验次序只适用于表 3 区域 1a 和区域 2 中的设备。这包括机身、仪表板、控制台和设备机架。
使用下列正弦试验频率按 6.4.2.4 条进行以下三个试验(试验可以使用 1 个,2 个或 3 个试件进行):
a) 试验 1:f1=11Hz,f2=19.9Hz,f3=35.5Hz,f4=63.9Hz;
b) 试验 2:f1=13.4Hz,f2=24Hz,f3=43.4Hz,f4=77.8Hz;
c) 试验 3:f1=16.3Hz,f2=29.2Hz,f3=52.5Hz,f4=94.9Hz。
设备正弦共振驻留试验可以在任一试验/试件上进行。
6.4.4 随机试验程序——类别 U2,未知直升机频率
6.4.4.1 概述
对于表 3 区域 1a 和区域 2 中的设备,可以用下面随机试验程序来代替 6.4.3 的正弦叠加随机试验程序,该程序还可用于区域 1b(尾梁)中的设备。
在试验样品三个正交轴向的每一轴向使用图 7 中的试验曲线和试验量级按 6.4.4.2 至 6.4.4.4 的次序进行试验。
6.4.4.2 初始检测
按 5.1 a)的要求将试验样品安装在试验设备上,检查试验样品的外观情况,然后使试验样品工作,并按有关规范规定,对试验样品功能/性能进行检测。
6.4.4.3 试验
试验步骤如下:
a) 使试验样品处于工作状态,然后按性能试验量值和加速度功率谱密度谱形对试验样品进行试验,试验应持续必要的时间(最低 10 min)。试验期间,应按有关规范规定,对试验样品进行功能/性能检测,确定其在振动期间是否符合设备性能标准要求。在振动期间,应同时对试验样品选定点的振动加速度响应进行加速度功率谱密度分析。
b) 除非在设备规范中另有规定,否则使试验样品处于工作状态,然后按照耐久试验量值和加速度功率谱密度谱形进行 3h 试验。
c) 完成 3h 试验后,重复 a)条的试验,任何性能或振动共振频率的变化均应记录在环境试验合格鉴定表(见 HB 6167. 1-2014 表 1)中。
6.4.4.4 最终检测
在完成试验后,应首先对试验样品进行外观检查,其任何内部或外部部件均不应出现明显的结构损坏;然后使试验样品工作,并按有关规范规定,对其功能/性能进行检测,确定其是否符合设备性能标准要求。
图 7 直升机机身、仪表板和
尾梁的随机振动试验曲线(未知桨叶频率)