文档介绍：使用 LMS 对产品结构进行振动特征检验

上海卫星工程研究所

齐晓军

1. 前言
振动环境试验是航天器产品最重要的一项地面试验。在研制过程的每个阶段
都要进行振动试验,这里的振动试验是指利用振动台设备使试件经受预先规定的
振动,并达到评估产品结构性能和装配工艺是否满足要求的目的。通常航天器产
品的振动试验又分正弦扫频振动试验和随机振动试验。除了制定合理的试验条件
和准备合适的试验设备以及方法之外,如何快速、准确地根据试验测试结果来判
断产品的性能是顺利完成振动试验的重要因素,本文介绍一种使用 LMS
的数据分析功能来快速检验产品经历预定的振动条件后性能是否变化
的方法。

2. 特征检验振动
熟悉振动试验方法的工程人员可能都知道特征检验振动技术,即在每一次正
式的振动条件(如验收级、鉴定级)实施前后,按正式试验的 1/4 量级或更小的
量级(如全频带 ),用相同的扫频速率进行正弦振动,其目的有:1)在正
式试验前,了解整个试验系统的配合情况,测试试件的结构特征频率和响应水平;
2)比较正式试验前后结构特征频率和响应的变化情况,判断结构是否损伤。
此中方法无疑是非常合理的,几乎已成了试验的规范。这主要也得益于数字
测试技术的飞速发展,试想过去用磁带机回放一次试验数据往往需要几天,首先
时间上就不允许。随着计算机测试技术的应用,我们已经可以在一次振动试验结
束后 10 分钟内将所有的加速度响应曲线打印出来,但是这对于实现特征检验还
是太慢,人们往往希望将 2 次或多次同一组的试验结果叠在一起,在相同的坐标
下进行比对。总之提出的要求是:快、准、易。
那么有没有合适的方法呢?LMS 给了我们一个满意的答案。

3. LMS 实现快速特性检验
LMS 是比利时 LMS 公司的力学试验软件产品,它是基于 WINDOWS
操作系统,最大的优点在于对试验数据的处理和报告。Desktop 就是用于数据观
看、打印、处理的基本模块,这里主要详细介绍如何在完成试验后实现对产品结
构的快速特性检验。
1) 在 Desktop 中打开试验工程项目,并在 Tools 菜单在打开 Add-ins 项
目,勾选 Run Data Averaging & Comparison anizer,这时
在 Desktop 的 workbook pare Runs 标签页,如图 1;
2) 在 workbook 的 Navigator 页中找到要进行比较的试验数据,如在本例
中 Sine_16 是正式试验前的特性检验振动,Sine_17 是正式振动试验,
Sine_18 是正式试验后的特性检验振动,我们只要将 Sine_16 和
Sine_18 中的 Spectra 包加载到 Inputbasket 目录中(加载前要确认每
个 Spectra 包中的数据条数和数据头都是一一对应的),如图 2;
3) pare Runs 页中,选择 Inputbasket,然后点击 Add 按钮,
可以在 Run Slecti