резонансные испытания

Схема проведения резонансных испытаний.

резона́нсные испыта́ния (от лат. resono — откликаюсь) — наземные динамические испытания летательного аппарата (и его частей), заключающиеся в возбуждении и измерении вибраций (преимущественно гармонических) для определения характеристик собственных колебаний испытываемого объекта. Объекты испытаний: целый летательный аппарат (самолёт, ракета, вертолёт и т. д.), консоль крыла, пилон с двигателем и другие элементы и агрегаты, а также динамически-подобная модель (ДПМ) натурного самолёта, консоли крыла и т. п. Как правило, Р. и. натурного летательного аппарата проводятся на опытном и (или) одном из первых серийных образцов, выборочных серийных экземплярах, различных модификациях летательного аппарата.

Основные задачи Р. и.: уточнение расчётной динамической схемы летательного аппарата или его агрегатов, сравнение характеристик натурного летательного аппарата с его ДПМ, проверка соответствия характеристик серийных образцов заданным требованиям и др. Цель Р. и. — обеспечение безопасности летательного аппарата от флаттера и опасных колебаний в полёте, выявление уровня динамических нагрузок и т. д. В ходе Р. и. определяются спектр собственных частот (в ограниченном частотном диапазоне), собственные формы колебаний (для некоторых измеренных частот), декременты колебаний и обобщённые массы наиболее важных (в первую очередь низших по частоте) собственных тонов, а также измеряются амплитудно-частотные и фазочастотные характеристики планёра летательного аппарата при различном возбуждении колебаний.

Основные технические средства для проведения Р. и.: приборы для возбуждения, измерения и регистрации колебаний, входящие в состав многоканального оборудования для динамических испытаний (см. рис.). Для реализации заданных граничных условий испытываемый объект имеет упругую подвеску (на резиновых амортизационных шнурах, пневматических опорах и др.) либо жёсткую консольную заделку. Возбуждение колебаний осуществляется электродинамическими силовозбудителями с электронными усилителями мощности. Для измерений параметров служат датчики перемещения, скорости или ускорения и другая аппаратура. Первичная обработка данных проводится на малых ЭВМ.

Основной метод Р. и. — испытания с многоточечным возбуждением, в ходе которых подбором внешних сил (компенсирующих внутреннее трение) выделяют поочерёдно отдельно тона собственных колебаний и регистрируют их. Используются синусоидальные силы возбуждения с фазовыми сдвигами 0 или 180° и различными амплитудами. Подбор внешних сил заключается в выборе рациональных мест возбуждения и в регулировке уровней колебаний характерных точек летательного аппарата с целью минимизации их относительных фазовых сдвигов. Измерения проводятся при неизменной амплитуде колебаний. Собственная форма колебаний определяется распределением амплитуд квадратурных составляющих перемещений летательного аппарата для первой гармоники колебаний на собственной частоте.

Литература:
Колесников К. С., Минаев А. Ф., Колебания летательных аппаратов, в кн.: Вибрации в технике. Справочник, т. 3, М., 1980;
Смыслов В. П., Определение характеристик собственных колебаний, там же, т. 5, М., 1981.