CN104280229B - 隔振系统的解锁试验方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种隔振系统的解锁试验方法，该方法包括载荷柔性悬吊，载荷压紧固定，传感器粘贴，测试系统联调，解锁装置接线，导通测试，通电解锁，数据采集及数据处理几个步骤，通过分析并处理各测量点采集到的冲击信号，获取爆炸时刻的冲击量级以及衰减情况，分析冲击的传递情况，得到载荷结构的抗冲击性能。本发明可以为卫星敏感载荷的隔振系统的解锁装置设计提供全面依据，监测解锁装置爆炸冲击对载荷及卫星平台的影响，证明隔振系统的可靠性，具有测试精度高、可靠性高的优点。

Description

隔振系统的解锁试验方法
技术领域
本发明涉及卫星载荷的隔振技术领域，具体涉及一种隔振系统的解锁试验方法。
背景技术
卫星敏感载荷的隔振一般由柔性结构来实现，在卫星发射过程中，需要克服很大的过载加速度，又要求刚性较大的结构保证载荷的稳定连接，这就需要设计压紧释放装置，在发射过程中压紧保证足够的连接刚度，在轨工作时，解锁装置爆炸解锁释放，保证柔性结构进行隔振工作。
一些敏感载荷内部存在薄弱零部件，可能过大的冲击会对其造成破坏或影响其精度。原有的测试方法仅验证了解锁装置的可靠性，以及爆炸后载荷是否正常工作，并没有研究冲击量级对载荷的影响。因此，既要对隔振系统的解锁装置性能进行验证，又要对解锁爆炸时的冲击量级及传递特性进行测试与分析，设计一种考虑航天适用性和高可靠性的解锁试验方法，是解决问题的主要途径之一。
发明内容
本发明的目的在于提供一种隔振系统的解锁试验方法，它使用加速度传感器对解锁装置解锁时的冲击量级及传递特性进行全面测试。
根据本发明的一个方面，提供一种隔振系统的解锁试验方法，包括以下步骤：
步骤1：载荷柔性悬吊，将被隔振载荷柔性悬吊，并移动至实验台安装处上方；
步骤2：载荷压紧固定，将被隔振载荷缓慢下放至隔振装置处，并将载荷与隔振装置固定连接，对被隔振载荷施加一定的力将隔振装置压缩一定位移，用解锁装置将被隔振载荷固定；
步骤3：传感器粘贴，将加速度传感器粘贴于被隔振载荷的解锁装置安装处附近，隔振器安装处附近以及中间各传递路径上；
步骤4：测试系统联调，进行加速度信号的预采集，确保各通道正常工作；
步骤5：解锁装置接线，连接解锁装置的控制线，在未通电的情况下确保连线稳固；
步骤6：导通测试，测试解锁装置控制线是否导通；
步骤7：通电解锁，给予解锁装置给予解锁信号，爆炸解锁；
步骤8：数据采集，采集解锁装置爆炸解锁前后的加速度信号；
步骤9：数据处理，分析并处理各测量点采集到的冲击信号，获取爆炸时刻的冲击量级以及衰减情况，分析冲击的传递情况，得到载荷结构的抗冲击性能。
优选地，步骤2包括具体包括以下步骤：首先将四个隔振装置安装在实验台上，利用悬吊装置将被隔振载荷缓慢下放至隔振装置安装接口处，并将载荷与隔振装置固定连接，对被隔振载荷施加一定的向下的压力将隔振装置压缩2mm，用解锁装置将被隔振载荷固定在实验台上。
优选地，步骤2中被隔振载荷缓慢下放后，柔性悬吊装置固定不动。
优选地，步骤9包括以下步骤：记录各测量点冲击信号的最大幅值，比较从解锁装置到被隔振载荷中心传递路径上各点最大冲击，绘制冲击幅值随距离变化曲线，得到载荷结构底板的冲击传递衰减特性，进而得到载荷结构的抗冲击性能。
优选地，步骤8中解锁前10秒开始采集数据，测量解锁时刻以及解锁后20秒的各加速度传感器的冲击。
优选地，加速度传感器采用高精度、大量程的加速度传感器。
优选地，步骤6导通测试时解锁装置不通电。优选地，导通测试时不可给解锁装置通电。
本发明相比于现有技术，具有以下的优点和积极效果：
1、该方法采用高精度大量程的加速度传感器，测试精度高；
2、该方法测量解锁装置处，隔振装置处以及中间各传递路径上的冲击值，测试数据全面，准确性高；
3、该方法既测试爆炸瞬间冲击，也测试冲击衰减情况，可以得到结构的抗冲击性能，为卫星敏感载荷的隔振系统的解锁装置设计提供全面依据，可靠性高。
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为本发明隔振系统的解锁试验方法的流程图；
图2为载荷柔性悬吊及压紧固定示意图；
图3为传感器粘贴位置示意图；
图4为获得的试验冲击数据示意图。
图中：1为柔性悬吊，2为被隔振载荷，3为隔振装置，4为解锁装置，5为加速度传感器。
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。
首先，对解锁试验进行准备，包括大量程加速度传感器的准备，解锁螺栓的准备，试验工装的准备等。然后，按照如图1的试验流程进行试验，包括如下步骤：
步骤1：载荷柔性悬吊，将被隔振载荷柔性悬吊，并移动至实验台安装处上方。
根据被隔振载荷2的质量特性，设计四个吊点的柔性悬吊1的数量即悬吊力。具体设计原则：根据质量特性，四个吊点的悬吊力之和等于被隔振载荷的重力；根据质心位置，各吊点力在绕x轴和绕y轴两个方向上产生的转矩相等，保证悬吊时载荷保持水平。悬吊载荷至实验台上方，其中柔性悬吊既作为抵消重力装置，又作为载荷搬运装置。
步骤2：载荷压紧固定，将被隔振载荷缓慢下放至隔振装置处，并将载荷与隔振装置固定连接，对被隔振载荷施加一定的力将隔振装置压缩一定位移，用解锁装置将被隔振载荷固定。
如图2所示，首先将四个隔振装置3安装在实验台上，利用悬吊装置1将被隔振载荷2缓慢下放至隔振装置3安装接口处，并将载荷2与隔振装置3固定连接，对被隔振载荷2施加一定的向下的压力将隔振装置3压缩1～3mm(根据隔振器的大小以及强度确定)，用解锁装置4将被隔振载荷2固定在实验台上。
步骤3：传感器粘贴，将加速度传感器粘贴于被隔振载荷的解锁装置安装处附近，隔振器安装处附近以及中间各传递路径上。
具体将加速度传感器5粘贴于被隔振载荷2的底部，粘贴位置如图3所示，包括解锁装置4安装处附近，隔振装置3安装处附近以及中间各传递路径上。
步骤4：测试系统联调，进行加速度信号的预采集，确保各通道正常工作。
加速度测试系统开机，采集各个加速度传感器5的信号，确保每个传感器采集数据准确。
步骤5：解锁装置接线。连接解锁装置4的控制线，在未通电的情况下确保连线稳固。
步骤6：导通测试，测试解锁装置控制线是否导通。
为防止解锁装置通电爆炸，具体应在不给解锁装置4通电的情况下，测试控制系统是否导通。
步骤7：通电解锁，给予解锁装置给予解锁信号，爆炸解锁。
解锁装置4包括四个解锁螺栓，分两批解锁，间隔一定时间(1～2s)，控制解锁程序进行解锁。
步骤8：数据采集，采集解锁装置爆炸解锁前后的加速度信号。
解锁前10秒开始采集数据，测量解锁时刻以及解锁后20秒的各加速度传感器5的冲击。
步骤9：数据处理，分析并处理各测量点采集到的冲击信号，获取爆炸时刻的冲击量级以及衰减情况，分析冲击的传递情况，得到载荷结构的抗冲击性能。
得到一个加速度传感器5采集的冲击数据，如图4所示。记录各测量点冲击信号的最大幅值，比较从4个解锁装置4到被隔振载荷中心传递路径上各测量点所测量的冲击幅值，绘制冲击幅值随距离变化曲线，得到载荷结构底板的冲击传递衰减特性，进而得到载荷结构的抗冲击性能。根据各测量点冲击信号的最大幅值，比较分析是否超过结构板、结构板背面安装的对冲击敏感的元器件以及隔振装置3的冲击承受范围，如果超过，则需要进行缓冲设计。
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。

Claims (7)

1.一种隔振系统的解锁试验方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：载荷柔性悬吊，将被隔振载荷柔性悬吊，并移动至实验台安装处上方；
步骤2：载荷压紧固定，将被隔振载荷缓慢下放至隔振装置处，并将载荷与隔振装置固定连接，对被隔振载荷施加向下的压力将隔振装置压缩1～3mm，用解锁装置将被隔振载荷固定；
步骤3：传感器粘贴，将加速度传感器粘贴于被隔振载荷的解锁装置安装处附近，隔振器安装处附近以及中间各传递路径上；
步骤4：测试系统联调，进行加速度信号的预采集，确保各通道正常工作；
步骤5：解锁装置接线，连接解锁装置的控制线，在未通电的情况下确保连线稳固；
步骤6：导通测试，测试解锁装置控制线是否导通；
步骤7：通电解锁，给予解锁装置给予解锁信号，爆炸解锁；
步骤8：数据采集，采集解锁装置爆炸解锁前后的加速度信号；
步骤9：数据处理，分析并处理各测量点采集到的冲击信号，获取爆炸时刻的冲击量级以及衰减情况，分析冲击的传递情况，得到载荷结构的抗冲击性能。
2.根据权利要求1所述的隔振系统的解锁试验方法，其特征在于，步骤2包括以下步骤：首先将四个隔振装置安装在实验台上，利用悬吊装置将被隔振载荷缓慢下放至隔振装置安装接口处，并将载荷与隔振装置固定连接，对被隔振载荷施加一定的向下的压力将隔振装置压缩2mm，用解锁装置将被隔振载荷固定在实验台上。
3.根据权利要求2所述的隔振系统的解锁试验方法，其特征在于，步骤2中被隔振载荷缓慢下放后，柔性悬吊装置固定不动。
4.根据权利要求1所述的隔振系统的解锁试验方法，其特征在于，步骤9包括以下步骤：记录各测量点冲击信号的最大幅值，比较从解锁装置到被隔振载荷中心传递路径上各点最大冲击，绘制冲击幅值随距离变化曲线，得到载荷结构底板的冲击传递衰减特性，进而得到载荷结构的抗冲击性能。
5.根据权利要求1所述的隔振系统的解锁试验方法，其特征在于，步骤8中解锁前10秒开始采集数据，测量解锁时刻以及解锁后20秒的各加速度传感器的冲击。
6.根据权利要求1所述的隔振系统的解锁试验方法，其特征在于，加速度传感器采用高精度、大量程的加速度传感器。
7.根据权利要求1所述的隔振系统的解锁试验方法，其特征在于，步骤6导通测试时解锁装置不通电。
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