劉艷欣 周志衛(wèi) 任向前 王向進(jìn)

摘要：針對產(chǎn)品振動試驗(yàn)中存在的過試驗(yàn)或欠試驗(yàn)問題，基于Simcenter 3D仿真平臺，應(yīng)用振動基本理論和模態(tài)分析理論研究了機(jī)載懸掛裝置試驗(yàn)系統(tǒng)關(guān)鍵部位的響應(yīng)特性。以隨機(jī)振動試驗(yàn)為例，采用Solidworks和Simcenter 3D軟件建立了物理模型和有限元模型；通過模態(tài)分析得到了該系統(tǒng)的固有頻率及其振型；基于模態(tài)疊加法對該系統(tǒng)進(jìn)行虛擬振動試驗(yàn)得到了關(guān)鍵點(diǎn)空載、垂向的頻響特性，并進(jìn)行了試驗(yàn)驗(yàn)證?；谀B(tài)疊加法對機(jī)載懸掛裝置進(jìn)行虛擬振動試驗(yàn)，獲取受試件關(guān)鍵部位的響應(yīng)特性和傳遞特性，為試驗(yàn)設(shè)計(jì)的控制點(diǎn)優(yōu)選提供指導(dǎo)。在夾具與產(chǎn)品連接處的夾具附近傳遞特性較好，信號不易失真；而產(chǎn)品與懸掛物連接附近響應(yīng)值較大，傳遞特性相對較差，信號失真較大。

關(guān)鍵詞：機(jī)載懸掛裝置；虛擬振動試驗(yàn)；隨機(jī)振動；模態(tài)分析；響應(yīng)特性；控制點(diǎn)優(yōu)選

中圖分類號：V214.3+3文獻(xiàn)標(biāo)識碼：ADOI：10.19452/j.issn1007-5453.2022.03.015

機(jī)載懸掛裝置是一種能夠擔(dān)負(fù)懸掛、運(yùn)載與發(fā)射彈藥任務(wù)的飛機(jī)組件，如梁式掛架、框式掛架和復(fù)式掛架等，在執(zhí)行任務(wù)時(shí)會受到發(fā)動機(jī)噪聲、湍流干擾、氣動噪聲等多種環(huán)境耦合而產(chǎn)生振動，這種形式的載荷將會影響產(chǎn)品的可靠性與安全性，尤其是共振時(shí)。因此，需要在地面模擬機(jī)載懸掛裝置安裝于飛機(jī)時(shí)的實(shí)際狀態(tài)進(jìn)行振動試驗(yàn)。目前，機(jī)載懸掛裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)多以實(shí)物試驗(yàn)驗(yàn)證為主，其動強(qiáng)度問題基本上都是以能否通過振動臺試驗(yàn)為驗(yàn)收準(zhǔn)則。參考文獻(xiàn)[1]和文獻(xiàn)[2]針對航空產(chǎn)品振動試驗(yàn)方法進(jìn)行了研究，提出了可行的試驗(yàn)方法。然而，實(shí)物試驗(yàn)可能存在過試驗(yàn)或欠試驗(yàn)的問題，難以保證試驗(yàn)的質(zhì)量。此外，機(jī)載懸掛裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，連接形式多樣，質(zhì)量和體積特別大，有時(shí)產(chǎn)品還存在嚴(yán)重的偏心，試驗(yàn)傳遞級數(shù)多，在實(shí)物試驗(yàn)時(shí)特別難以控制，這給試驗(yàn)帶來了巨大的挑戰(zhàn)。以計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)為手段的虛擬振動試驗(yàn)，可以降低產(chǎn)品研制成本，縮短研制周期，在積累大量數(shù)據(jù)的前提下可替代部分的實(shí)物試驗(yàn)[3-4]。開展機(jī)載懸掛裝置虛擬振動試驗(yàn)的意義就在于：可以預(yù)先判斷試件的響應(yīng)特性，能夠及時(shí)有效地評估試驗(yàn)條件的合理性，據(jù)此制定更加合理的模擬載荷；可以充分考慮所選用設(shè)備能否承擔(dān)起給定試驗(yàn)條件的振動試驗(yàn)，以及判斷控制點(diǎn)的選取；可以快速識別出產(chǎn)品的薄弱環(huán)節(jié)，并得到改進(jìn)方案；可以模擬各種實(shí)物振動試驗(yàn)難以考慮的工況。

20世紀(jì)90年代，美國實(shí)驗(yàn)室就開展了虛擬振動試驗(yàn)技術(shù)研究，建立了試驗(yàn)優(yōu)化所需的虛擬環(huán)境[5]。2003年，歐洲航天局和比利時(shí)LMS公司共同研究了多點(diǎn)激勵多軸向虛擬振動技術(shù)[6]。鄭威等[7]采用Virtual Lab軟件研究了模擬彈多維隨機(jī)振動試驗(yàn)控制點(diǎn)選取問題。韓偉等[8]利用有限元軟件研究了典型外掛物隨機(jī)振動試驗(yàn)雙點(diǎn)激勵時(shí)的頻響特性。李青等[9]通過MSC.Nastran軟件研究了航天器結(jié)構(gòu)的頻響特性。向樹紅等[10]采用有限元和數(shù)字仿真技術(shù)研究了40t振動臺虛擬試驗(yàn)技術(shù)和有限元修正技術(shù)。譚永華[11]利用同樣方法研究了獲得電動振動臺傳遞函數(shù)的方法。崔朝凱等[12]基于Simcenter 3D軟件研究了人字齒輪箱的振動頻響特性。張戈等[13]通過有限元仿真研究了彈性模型風(fēng)洞試驗(yàn)支撐系統(tǒng)虛擬試驗(yàn)技術(shù)。江世媛等[14]采用ANSYS軟件研究了船體的固有頻率，并進(jìn)行了試驗(yàn)驗(yàn)證。袁修開等[15]采用靈敏度分析法和有限元仿真法對螺栓連接結(jié)構(gòu)隨機(jī)振動響應(yīng)的不確定性進(jìn)行了研究。上述文獻(xiàn)所研究的虛擬振動試驗(yàn)技術(shù)應(yīng)用于振動臺試驗(yàn)、模擬彈振動試驗(yàn)、航天連接器振動試驗(yàn)等領(lǐng)域。目前，在公開的文獻(xiàn)中，尚未見有學(xué)者通過虛擬振動技術(shù)研究機(jī)載懸掛裝置振動試驗(yàn)。

本文以隨機(jī)振動試驗(yàn)為例，首先分析機(jī)載懸掛裝置虛擬振動試驗(yàn)的理論基礎(chǔ)；然后基于Simcenter 3D仿真平臺構(gòu)建有限元仿真模型，并在此基礎(chǔ)上，利用模態(tài)疊加法對受試產(chǎn)品進(jìn)行虛擬振動試驗(yàn)，得到產(chǎn)品關(guān)鍵部位的響應(yīng)特性；最后，利用實(shí)物試驗(yàn)對虛擬振動試驗(yàn)結(jié)果的置信度進(jìn)行評估。

1虛擬振動基本理論[16]

1.1動力學(xué)方程

2虛擬振動試驗(yàn)研究

2.1虛擬試驗(yàn)?zāi)Ｐ蜆?gòu)建

虛擬振動試驗(yàn)系統(tǒng)建模主要包括物理模型和有限元建模。該系統(tǒng)的全局坐標(biāo)系采用右手坐標(biāo)系，即笛卡兒坐標(biāo)系，其坐標(biāo)系以產(chǎn)品的側(cè)向、垂向和航向作為x軸、y軸和z軸，以通用夾具底部中心作為原點(diǎn)。

2.1.1物理模型

振動試驗(yàn)系統(tǒng)包括產(chǎn)品、通用夾具、振動夾具和振動臺體。根據(jù)振動試驗(yàn)系統(tǒng)的受力情況、變形情況和承受載荷的特點(diǎn)，從力學(xué)角度進(jìn)行分析、假設(shè)和簡化，以得到其物理模型[14]。

振動試驗(yàn)系統(tǒng)的振動臺體與通用夾具的圓形分布接口連接，其作用是為振動試驗(yàn)系統(tǒng)提供激勵。在振動仿真中，以節(jié)點(diǎn)來替代振動臺體，且該節(jié)點(diǎn)與通用夾具底部剛性連接。通用夾具上體與其下體通過螺栓進(jìn)行連接，與專用夾具也通過螺栓進(jìn)行連接。在建模型時(shí)，可通過將通用夾具上體與其下體共節(jié)點(diǎn)、通用夾具與專用夾具共節(jié)點(diǎn)來替代螺栓連接。專用夾具與產(chǎn)品的前、后肩軸之間的連接方式為螺紋連接，在建立模型時(shí)可通過剛性連接來替代螺紋連接。產(chǎn)品的其他部分在建模時(shí)通過共節(jié)點(diǎn)來替代之間的約束，所得物理模型如圖1所示。

2.1.2網(wǎng)格劃分

在劃分網(wǎng)格之前，首先在通用夾具底部中心正下方100mm處創(chuàng)建一個(gè)節(jié)點(diǎn)，作為虛擬試驗(yàn)系統(tǒng)激勵的輸入點(diǎn)，記為A點(diǎn)。夾具和產(chǎn)品的單元類型均采用CTETRA（4）（四面體網(wǎng)格），分別如圖2和圖3所示。產(chǎn)品的前、后肩軸與夾具之間的連接類型和節(jié)點(diǎn)A與夾具底部的連接類型均采用面面連接，單元類型采用RBE2（剛體單元）[12]，所得裝配有限元模型如圖4所示。通過網(wǎng)格劃分所得該系統(tǒng)的單元總數(shù)為129099，節(jié)點(diǎn)總數(shù)為43759。

2.1.3材料模型

虛擬振動試驗(yàn)系統(tǒng)的夾具與產(chǎn)品仿真用參數(shù)見表1。由表1可知，鋁合金和30CrMnSiA的泊松比分別在0.320～0.360和0.300～0.310范圍內(nèi)波動，本文將其取為0.320和0.300。

2.1.4邊界條件模擬

振動臺體內(nèi)部的連接方式使得動圈表現(xiàn)出來的運(yùn)動形式只有y方向的振動，而動圈與振動夾具之間的連接方式為剛性連接，這使得振動夾具與其振動形式基本一致。因此，在進(jìn)行有限元建模時(shí)可將A點(diǎn)的x向和z向固定，y向設(shè)置為自由狀態(tài)，并對該節(jié)點(diǎn)施加強(qiáng)制位移約束，以便于在施加激勵時(shí)能自動識別該位置。

振動臺體內(nèi)部的連接方式使得動圈表現(xiàn)出來的運(yùn)動形式只有y方向的振動，而動圈與振動夾具之間的連接方式為剛性連接，這使得振動夾具與其振動形式基本上一致。因此，在進(jìn)行有限元建模時(shí)可將A點(diǎn)的x向和z向固定，y向設(shè)置為自由狀態(tài)，并對該節(jié)點(diǎn)施加強(qiáng)制位移約束，以便于在施加激勵時(shí)能自動識別該位置。

2.2虛擬振動試驗(yàn)

2.2.1模態(tài)分析

基于Simcenter 3D分析程序，采用Lanczos算法提取了虛擬試驗(yàn)系統(tǒng)在20～2000Hz范圍內(nèi)的固有頻率及其振型，圖5給出了虛擬振動試驗(yàn)系統(tǒng)前6階的振型及其固有頻率。

2.2.2隨機(jī)振動仿真

本文所采用的阻尼參數(shù)模型如圖6所示[9]。虛擬振動試驗(yàn)的激勵譜PSD取自于GJB 1063A—2008《機(jī)載懸掛裝置試驗(yàn)方法》，如圖7所示。

2.2.3仿真結(jié)果與分析

（1）關(guān)鍵響應(yīng)點(diǎn)選取

為了給實(shí)物試驗(yàn)控制點(diǎn)與測量點(diǎn)優(yōu)選提供參考，需要獲得關(guān)鍵部位的響應(yīng)數(shù)據(jù)，根據(jù)GJB 1063A—2008《機(jī)載懸掛裝置試驗(yàn)方法》關(guān)于控制點(diǎn)選取的規(guī)定，并結(jié)合參考文獻(xiàn)[11]給出的以無質(zhì)量的節(jié)點(diǎn)替代測量點(diǎn)傳感器的方法，在獲取仿真結(jié)果時(shí)，設(shè)定了響應(yīng)點(diǎn)1、響應(yīng)點(diǎn)2、響應(yīng)點(diǎn)3和響應(yīng)點(diǎn)4共4個(gè)節(jié)點(diǎn)，這4個(gè)節(jié)點(diǎn)分別在試驗(yàn)夾具上與產(chǎn)品連接的前、后肩軸接口處和在產(chǎn)品上與懸掛物連接的前、后肩軸接口處，如圖8所示。

（2）響應(yīng)數(shù)據(jù)獲取與結(jié)果分析

基于模態(tài)疊加法對機(jī)載懸掛裝置試驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行仿真得到了隨機(jī)振動空載、垂向的測量點(diǎn)的響應(yīng)數(shù)據(jù)，利用Origin. lab對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，所得結(jié)果如圖9所示。

由圖9可知，響應(yīng)點(diǎn)1～響應(yīng)點(diǎn)4在頻率約為150Hz處響應(yīng)值較大，其值約為8g2/Hz，該值相對于輸入激勵放大了約400倍。所得放大倍數(shù)較大主要因?yàn)樵擃l率恰好是振動試驗(yàn)系統(tǒng)的第4階固有頻率，且對應(yīng)的模態(tài)振型為試驗(yàn)系統(tǒng)模態(tài)主振型。響應(yīng)點(diǎn)1～響應(yīng)點(diǎn)4所對應(yīng)的均方根值分別為11.30g、13.99g、10.62g和24.64g。因此，響應(yīng)點(diǎn)1至響應(yīng)點(diǎn)3的均方根值基本一致，響應(yīng)點(diǎn)4的均方根值相對于其他三個(gè)響應(yīng)點(diǎn)值增大約一倍。與輸入激勵均方根值相比，響應(yīng)點(diǎn)1～響應(yīng)點(diǎn)4的均方根值分別放大了約為1.80、2.30、1.77和4.11倍?？梢钥闯觯憫?yīng)點(diǎn)1～響應(yīng)點(diǎn)3的均方根值與輸入激勵值的放大倍數(shù)基本一致，響應(yīng)點(diǎn)4的放大倍數(shù)值比其他三個(gè)響應(yīng)點(diǎn)的放大倍數(shù)增大了一倍。該結(jié)果可為實(shí)物試驗(yàn)控制點(diǎn)選取提供參考。

此外，響應(yīng)點(diǎn)1、響應(yīng)點(diǎn)2在1800Hz前后出現(xiàn)較大響應(yīng)值且?guī)捿^大，主要原因在于約1800Hz處為試驗(yàn)系統(tǒng)的固有頻率，模態(tài)參與因子較大，對振動貢獻(xiàn)量大，所以響應(yīng)值較大。響應(yīng)點(diǎn)4在1600Hz和1800Hz前后均出現(xiàn)較大響應(yīng)值的原因與響應(yīng)點(diǎn)1、響應(yīng)點(diǎn)2在1800Hz前、后出現(xiàn)較大響應(yīng)值且?guī)捿^大的原因基本一樣。結(jié)合阻尼模型不難看出，在高頻段阻尼較小，因此1600Hz和1800Hz前、后出現(xiàn)的響應(yīng)值均超過了150Hz處的響應(yīng)值。

由上述分析可以看出，在夾具與產(chǎn)品連接處的夾具附近傳遞特性較好，信號不易失真；產(chǎn)品與懸掛物連接附近響應(yīng)值較大，傳遞特性相對較差，信號失真較大。

3虛擬試驗(yàn)置信度評估

3.1試驗(yàn)原理與方法

為了驗(yàn)證虛擬振動試驗(yàn)結(jié)果的置信度，利用40t振動臺對產(chǎn)品進(jìn)行垂向、空載的隨機(jī)振動試驗(yàn)。振動試驗(yàn)控制儀輸出的驅(qū)動電流經(jīng)過功率放大模塊后，輸出較大的驅(qū)動電流，供給振動臺，使其輸出驅(qū)動力；試驗(yàn)件上安裝的傳感器采集到的信號經(jīng)過濾波和放大電路模塊后，反饋給振動試驗(yàn)控制儀；振動試驗(yàn)控制儀將信號處理后，輸出給功率放大模塊，如此形成閉環(huán)控制。

將被試品按實(shí)際懸掛狀態(tài)安裝于400kN振動臺上，按GJB 1063—2008的“未掛載的隨機(jī)振動試驗(yàn)”要求進(jìn)行振動試驗(yàn)，試驗(yàn)時(shí)傳感器分別安裝于夾具與對接的前、后肩軸處的夾具上和前、后叉耳附近，控制方式為4點(diǎn)平均控制，振動方向?yàn)榇瓜颍囼?yàn)時(shí)間為10min，試驗(yàn)譜如圖7所示。隨機(jī)振動試驗(yàn)實(shí)物圖如圖10所示。表2列出了試驗(yàn)所用傳感器信息和控制策略。

3.2試驗(yàn)結(jié)果與分析

通過試驗(yàn)得到了產(chǎn)品隨機(jī)振動垂向、空載時(shí)的控制圖譜，如圖11所示。將夾具前的響應(yīng)信號作為產(chǎn)品的輸入信號，將產(chǎn)品前的響應(yīng)信號作為產(chǎn)品的輸出信號，所得產(chǎn)品的傳遞函數(shù)如圖12所示。

由圖11可知，根據(jù)仿真結(jié)果選取的控制點(diǎn)進(jìn)行隨機(jī)振動試驗(yàn)，控制效果較好。結(jié)合圖12可知，仿真所得夾具與產(chǎn)品的傳遞函數(shù)與試驗(yàn)所得曲線的變化趨勢基本一致，但傳遞比相對較小。主要原因是虛擬振動試驗(yàn)仿真時(shí)忽略了在實(shí)物試驗(yàn)時(shí)產(chǎn)品零部件之間存在的微弱碰撞、沖擊以及本底噪聲所帶來的雜波信號，即本文的虛擬振動試驗(yàn)系統(tǒng)屬于線性系統(tǒng)。因此，本文仿真結(jié)果具有可信性。由此可知，基于模態(tài)疊加法對機(jī)載懸掛裝置進(jìn)行虛擬振動試驗(yàn)，獲取受試件關(guān)鍵部位的響應(yīng)特性和傳遞特性，可以為試驗(yàn)設(shè)計(jì)的控制點(diǎn)優(yōu)選提供指導(dǎo)。

4結(jié)論

本文以隨機(jī)振動試驗(yàn)為例，基于Simcenter 3D仿真平臺，應(yīng)用振動學(xué)基本理論和模態(tài)分析理論研究了機(jī)載懸掛裝置試驗(yàn)系統(tǒng)關(guān)鍵部位的響應(yīng)特性，并對虛擬試驗(yàn)結(jié)果的置信度進(jìn)行了評估，得到主要結(jié)論如下。

（1）實(shí)物試驗(yàn)結(jié)果表明，基于模態(tài)疊加法對機(jī)載懸掛裝置進(jìn)行虛擬振動試驗(yàn)，獲取受試件關(guān)鍵部位的響應(yīng)特性和傳遞特性，可為試驗(yàn)設(shè)計(jì)的控制點(diǎn)優(yōu)選提供指導(dǎo)。

（2）虛擬試驗(yàn)結(jié)果表明，在夾具與產(chǎn)品連接處的夾具附近傳遞特性較好，信號不易失真；而產(chǎn)品與懸掛物連接附近響應(yīng)值較大，傳遞特性相對較差，信號失真較大。

（3）機(jī)載懸掛裝置虛擬振動試驗(yàn)的關(guān)鍵技術(shù)是精確的有限元模型構(gòu)建和準(zhǔn)確的阻尼模型，下一步將進(jìn)一步研究虛擬試驗(yàn)?zāi)Ｐ偷挠邢拊Ｐ托拚夹g(shù)和通過試驗(yàn)研究阻尼規(guī)律。

參考文獻(xiàn)

[1]劉新佳，郭迅.空空導(dǎo)彈運(yùn)輸振動試驗(yàn)方法研究[J].航空科學(xué)技術(shù)，2020，31（4）：54-58. Liu Xinjia， Guo Xun. Study on transportation vibration test method of air-to-air missile[J]. Aeronautical Science & Technology， 2020，31（4）： 54-58.（in Chinese）

[2]尹中偉，林長亮，張思奇.航空物探直升機(jī)振動條款適航驗(yàn)證方法研究[J].航空科學(xué)技術(shù)，2021，32（11）：76-79. Yin Zhongwei， Lin Changliang， Zhang Siqi. Study on airworthiness verification method of vibration clause of aerogeophysicalhelicopter[J].AeronauticalScience& Technology， 2021，32 （11）： 76-79.（in Chinese）

[3]向樹紅，晏廷飛，邱吉寶.400 kN振動臺虛擬試驗(yàn)仿真技術(shù)研究[J].航天器環(huán)境工程，2003（4）：25-33. Xiang Shuhong， Yan Tingfei， Qiu Jibao. Research on virtual testsimulationtechnologyof400kNshakingtable[J]. Spacecraft Environmental Engineering， 2003（4）： 25-33.（in Chinese）

[4]趙艷濤.模擬件虛擬振動試驗(yàn)技術(shù)探討[J].環(huán)境技術(shù)，2018（4）：23-27，32. Zhao Yantao. Discussion on virtual vibration test technology of simulators[J]. Environmental Technology， 2018（4）： 23-27， 32.（in Chinese）

[5]Klenke S E，Reese G M，Schoof A，et al. Modal test optimization using VETO（Virtual environment for test optimization）[R].Sandia Report SAND95-2591，1996.

[6]Appolomi M，Cozzani A. Virtual testing simulation tool for the newquadheadexpanderelectrodynamicsshaker[C]// Proceedingofthe6thInternationalSymposiumon Environmental Testing for the Space Programs. Noordwijk，The Netherlands，2007：1-16.

[7]鄭威，賀旭東，陳懷海.虛擬振動臺試驗(yàn)技術(shù)在多維隨機(jī)振動試驗(yàn)中的應(yīng)用[J].導(dǎo)彈與航天運(yùn)載技術(shù)，2020，374（3）：106-110. Zheng Wei， He Xudong， Chen Huaihai. Application of virtual shaking table test technology in multi-dimensional random vibration test[J]. Missile and Aerospace Delivery Technology， 2020，374（3）： 106-110.（in Chinese）

[8]韓偉，郭澤仁，李敏偉，等.虛擬試驗(yàn)技術(shù)在雙點(diǎn)激勵隨機(jī)振動試驗(yàn)中的應(yīng)用[J].航天器環(huán)境工程，2018，35（2）：111-117. Han Wei， Guo Zeren， Li Minwei， et al. Application of virtual test technology in two-point excitation random vibration test[J]. Spacecraft Environmental Engineering， 2018， 35（2）： 111-117.（in Chinese）

[9]李青，邢立坤，柏江，等.航天器噪聲試驗(yàn)中結(jié)構(gòu)振動響應(yīng)預(yù)示方法研究[J].力學(xué)學(xué)報(bào)，2019，51（2）：569-576. Li Qing， Xing Likun， Bai Jiang， et al. Study on prediction method of structural vibration response in spacecraft noise test[J]. Journal of Mechanics， 2019， 51 （2）： 569-576.（in Chinese）

[10]向樹紅，晏廷飛，邱吉寶.400kN振動臺虛擬試驗(yàn)仿真技術(shù)研究[C]//中國宇航協(xié)會結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與環(huán)境專業(yè)委員會技術(shù)信息交流會，2003. Xiang Shuhong， Yan Tingfei， Qiu Jibao. Research on virtual test simulation technology of 400kN shaking table [C]// TechnicalInformationExchangeMeetingofStructural Strength and Environment Professional Committee of China AerospaceAssociation， 2003.（in Chinese）

[11]譚永華.振動臺虛擬試驗(yàn)仿真技術(shù)研究[J].機(jī)械強(qiáng)度，2010，32（1）：30-34. Tan Yonghua. Research on virtual test simulation technology of shaking table[J]. Mechanical Strength， 2010， 32（1）： 30-34.（in Chinese）

[12]崔朝凱，尹遜民，戴光昊，等.基于Simcenter 3D的某人字齒輪箱振動響應(yīng)分析[J].熱能動力學(xué)工程，2020，35（5）：217-222. Cui Chaokai， Yin Xunmin， Dai Guanghao， et al. Vibration response analysis of sb gearbox based on Simcenter 3D[J]. Thermal Dynamics Engineering， 2020， 35（5）： 217-222.（in Chinese）

[13]張戈，于賢鵬，郭成鵬，等.彈性模型風(fēng)洞試驗(yàn)支撐系統(tǒng)虛擬振動試驗(yàn)研究[C]//中國力學(xué)大會（CCTAM 2019），2019. Zhang Ge， Yu Xianpeng， Guo Chengpeng， et al. Research on virtual vibration test of elastic model wind tunnel test support system[C]//China Mechanics Conference （CCTAM 2019）， 2019.（in Chinese）

[14]江世媛，王紹鴻，楊燕.船體固有頻率預(yù)報(bào)及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證[J].應(yīng)用技術(shù)，2004（5）：10-12. Jiang Shiyuan， Wang Shaohong， Yang Yan. Prediction and experimental verification of hull natural frequency[J]. Applied Technology， 2004（5）： 10-12.（in Chinese）

[15]袁修開，趙超帆，鄭振軒.典型螺栓連接件的隨機(jī)振動多模型靈敏度分析[J].航空科學(xué)技術(shù)，2022，33（1）：119-125. Yuan Xiukai， Zhao Chaofan， Zheng Zhenxuan. Multi model sensitivity analysis of random vibration of typical bolted connections[J]. Aeronautical Science & Technology， 2022，33（1）： 119-125.（in Chinese）

[16]范宣華.電動振動臺建模與試驗(yàn)仿真技術(shù)研究[D].綿陽：中國工程物理研究院，2005. Fan Xuanhua. Research on modeling and test simulation technology of electric shaking table[D]. Mianyang： China Academy of Engineering Physics， 2005（.in Chinese）

Research on Virtual Vibration Test Technology of Airborne Store Suspension

Liu Yanxin，Zhou Zhiwei，Ren Xiangqian，Wang Xiangjin

Zhengzhou Aircraft Equipment Co.，Ltd.，Zhengzhou 450005，China

Abstract： Aiming at the problems of over test or under test in product vibration tests， based on Simcenter 3D simulation platform， the response characteristics of key parts of airborne store suspension test system are studied with the basic theory of vibration and modal analysis theory. Taking random vibration test as an example， firstly， the physical model and finite element model are established with Solidworks software and Simcenter 3D software respectively. Then， the natural frequency and vibration mode of the system are obtained through the modal analysis. Finally，based on modal superposition method， frequency response characters of the key points of the system are calculated under no-load vertical conditions via random vibration module of Simcenter 3D software， and are verified with the test. The virtual vibration test of airborne suspension device based on modal superposition method can obtain the response characteristics and transmission characteristics of the key parts of the test system which can provide guidance for the optimization of control points in test design. The transmission characteristics near the fixture at the connection between the fixture and the product are good， and the signal is not easy to be distorted. The response characteristics near the connection between the product and the suspension are large， the transmission characteristics are relatively poor， and the signal distortion is large.

Key Words：airborne store suspension；virtual vibration test；random vibration；modal analysis；response characteristic； control point optimization