中國科學院空天信息創(chuàng)新研究院環(huán)境模擬實驗室作業(yè)指導書

作業(yè)指導書文件編號Q/HM3-014-2020實施日期2020年09月14日14-0中國科學院空天信息創(chuàng)新研究院環(huán)境模擬實驗室作業(yè)指導書沖擊試驗作業(yè)指導書(設備型號：CXP-100)1.范圍本標準規(guī)定了沖擊響應譜試驗的試驗評審、試驗準備、試驗實施和試驗后工作的要求，列出了沖擊響應譜設備的主要參數(shù)，并給出了沖擊響應譜參考表。本標準適用于沖擊響應譜試驗。2.適用標準GJB1027A-2005《運載器、上面級和航天器試驗要求》GJB150.18A-2009《軍用裝備實驗室環(huán)境試驗方法第18部分：沖擊試驗附錄A.3沖擊響應譜》GB-T2423.57-2008《試驗Ei沖擊沖擊響應譜合成》GB-T2423.5-1995《試驗Ea和導則沖擊》3.術(shù)語與定義3.1固定點樣品與夾具或振動臺面接觸的部分，在使用中通常是固定樣品的地方。如果是實際安裝結(jié)構(gòu)的一部分作夾具使用，則應取安裝結(jié)構(gòu)和振動臺面接觸的部分作固定點，而不應取樣品和振動臺面接觸的部分作固定點。3.2檢測點位于夾具、振動臺或者樣品上的點，并且要求盡可能接近于一個固定點，而且在任何情況下都要和固定點剛性連接。3.3控制點在試驗中，通過使用來自一個檢測點上傳感器的信號，按照有關(guān)規(guī)范的要求(如進行連續(xù)的算術(shù)平均或者比較技術(shù)處理)實現(xiàn)振動試驗量級的控制。這種傳感器的安裝位置稱為控制點。3.4監(jiān)測點為觀測特定位置沖擊響應情況而設置的監(jiān)測點。監(jiān)測點未必靠近任一個固定點。4.試驗評審4.1概述為保證試驗人員、受試樣品及試驗設備等安全，試驗前應就試驗條件與委托方進行溝通，確定或協(xié)助委托方確定試驗類別、試驗項目及條件、試驗時間等，權(quán)衡收益和風險，并形成委托協(xié)議書，由雙方簽字確認。4.2評審4.2.1要求試驗前應根據(jù)委托方提供的、簽署有效的試驗條件進行評審，決定是否承接任務。如承接任務，則應在委托協(xié)議書中確定：委托方試驗負責人；試驗時間；試驗條件是否有分包項目（如有需分包的項目，應征得委托方同意）；其他事項（如夾具、報告）。4.2.2試驗條件4.2.2.1當委托方需要進行沖擊響應譜試驗時，應評審以下條件是否明確、設備是否滿足要求：頻率范圍；拐點頻率；沖擊譜值；上升斜率；最大加速度；試驗次數(shù)及方向；激勵脈沖持續(xù)時間；樣品安裝方式以及是否有專用夾具；其他需要確定的內(nèi)容。當委托方未全面提供上述信息時，應及時溝通。4.2.2.2沖擊響應譜試驗評審和實施時，應注意：控制點位置選擇；樣品重量;將委托方提供的上述條件與試驗設備能力進行對比，確定是否可以承接任務及承接任務的注意事項。4.2.3試驗設備根據(jù)委托方提供的試驗條件，判斷試驗過程中可能出現(xiàn)的加速度、最大載重等條件是否超出試驗設備能力。選擇設備應當遵循“可用、合理、安全”的原則：可用——所選用設備應當勝任試驗任務，此時設備能力可能遠遠超過試驗任務需求；合理——所選設備在“可用”的前提下應選用功耗小、成本相對低的試驗設備；安全——所選設備必須保障試驗人員、受試樣品及試驗設備的安全，如不能保證人員設備安全，則試驗不得開展。4.2.4試驗人員技術(shù)評審后，應確定試驗項目主管及試驗員，并將其填入試驗任務單。試驗項目主管應：熟悉標準方法或委托方通知等相關(guān)文件的要求；熟練掌握振動試驗設備的操作；協(xié)調(diào)委托方試驗時間安排；能準確解答委托方提出的相關(guān)技術(shù)問題，或者提供合理的試驗建議等。試驗項目主管應根據(jù)委托方要求，在統(tǒng)籌試驗人員、設備安排的情況下，合理安排試驗時間，確保試驗任務高質(zhì)量高效率的完成。4.2.5樣品及文件接收經(jīng)評審確定可開展相關(guān)試驗時，應按照相關(guān)規(guī)定接受樣品，填入試驗委托書或樣品接收單，接收并保管好委托方簽字確認的試驗相關(guān)文件等。5試驗準備5.1概述試驗前，應從試驗設備、夾具檢查、樣品安裝、試振等方面進行準備。準備過程中應遵守設備安全操作規(guī)范，不得違規(guī)指揮、違規(guī)作業(yè)。5.2試驗設備試驗前狀態(tài)檢查5.2.1通用要求沖擊響應譜試驗中設備設施均應檢定合格或經(jīng)校準，且處于有效期內(nèi)。5.2.2沖擊響應譜注意事項試件裝夾在臺面上一定要牢固，嚴禁做試驗時試件跌落飛出傷人。試件安裝好后，做試驗開始，人員嚴禁站在工作臺面沖擊運動方向的正面，必須在工作臺面兩側(cè)1m以外。調(diào)整緩沖墊和阻尼彈簧時，一定要使擺錘處于最低位置。更換緩沖墊時，一定要等臺面停止運動再進行，擺錘處于最低位置。做試驗時萬一發(fā)生問題，應及時切斷電源，等排除故障后再開機。在使用過程中，若出現(xiàn)擺錘的設置提升高度與擺錘的實際提升高度嚴重不一致時，應及時通知設備管理員。在使用過程中，因應經(jīng)常保持導軌的清潔，必要時用干布沾油少許擦拭水平導軌，之后要擦干。過多過厚的油膜容易積灰，會對導軌滑塊的運動產(chǎn)生不良影響。5.2.3傳感器應按需求選用傳感器，傳感器量程應滿足試驗要求，并應區(qū)分傳感器類型（電荷、電壓、ICP/IEPE），在連接控制儀和控制軟件設置中應注意匹配。5.2.4控制儀檢查控制儀與振動試驗系統(tǒng)功率放大器、傳感器和控制計算機連線是否正常。振動控制軟件配置應與實際接線關(guān)系保持一致。5.3夾具檢查5.3.1檢查時機5.3.1.1夾具檢查可以驗證振動試驗控制點是否超差或者驗證試驗前后夾具狀態(tài)（試驗狀態(tài)）的一致性。5.3.1.2夾具檢查除了應在試驗準備階段進行外，還宜在試驗過程中及試驗后進行，是否需檢查應按試驗有關(guān)規(guī)范的規(guī)定或視委托方的需求。5.3.2檢查方法按照規(guī)定的方式將夾具安裝到振動臺的試驗臺面上，確認安裝可靠后，如無特殊規(guī)定可按照試驗條件夾具進行試振：5.4傳感器安裝5.4.1安裝位置振動傳感器的安裝位置會對試驗結(jié)果產(chǎn)生較大的影響，應慎重選擇。一般應符合以下要求：控制點和監(jiān)測點可選在夾具、試驗臺面或樣品上，有規(guī)定時應按有關(guān)規(guī)范執(zhí)行；控制點盡量接近固定點，并與固定點之間保持剛性連接；傳感器優(yōu)選螺接方式固定，其次可選用粘接方式；可根據(jù)需要確定控制點數(shù)量，對于大臺面宜采用多點控制；當大量的小樣品安裝在一個夾具上，或一個小樣品有許多固定點的情況下，可選擇一個控制點，但該點應選擇在夾具上，其條件是夾具裝上樣品后的最低共振頻率應超過試驗的上限頻率。5.4.2其他注意事項傳感器安裝時還應注意：試驗臺面應平滑和無油污；引線接頭不應受力，圖1進行輔助固定；傳感器和試驗臺面之間應絕緣良好，因此可使用絕緣墊片（塊）等。1—試驗臺面；2—引線接頭；3—膠帶引線接頭平行于試驗臺面時的固定5.5試驗樣品安裝5.5.1概述樣品或夾具的安裝宜采用螺接的方式，當不能采用螺接時，可采用壓接、膠接或者其他可用的方式進行。有關(guān)規(guī)范應規(guī)定重力的影響是否重要。如果重力影響重要的話，則樣品的安裝應使其重力作用方向與實際使用時的重力方向一致，否則樣品可任意安裝。無論采用何種安裝方式，均應確保所用安裝件合適、預緊力符合要求，保證人員設備安全。安裝過程中應遵守相關(guān)安全規(guī)范要求。為檢驗安裝有效性，應對夾具進行試振，試振量級、試振時間按有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。5.5.2試驗前樣品檢查沖擊臺試振、夾具檢查完成后，可對受試樣品進行沖擊前檢查，檢查可包括目視檢查、功能檢測和性能檢測等，記錄檢查結(jié)果。檢查正常時可開始正式試驗。6試驗實施6.1安全告知沖擊試驗中對人員的安全影響主要產(chǎn)生于振動和樣品的安裝、起吊過程，因此參加振動試驗的試驗人員和檢測人員應采取安全生產(chǎn)、職業(yè)/健康防護措施，如佩戴耳罩、穿防砸鞋等。6.2試驗6.2.1依據(jù)委托書、任務單確定試驗所用夾具，及其他輔助工具。6.2.2安裝試驗夾具，并保證夾具與振動臺剛性連接，用力矩扳手擰緊各緊固螺釘并保持力度一致70N·m。6.2.3打開位于設備后墻插電源開關(guān)，順時針擰動液壓系統(tǒng)開關(guān)（位于控制儀右下方鑰匙）、上位機電源啟動（打開控制儀機箱后蓋可見），各系統(tǒng)打開是否正常。按照委托協(xié)議書設定正式試驗條件（參考附錄A，設備操作細則）。6.2.4依據(jù)委托書中的沖擊試驗條件對夾具進行多次試振，通過反復調(diào)整擺錘高度、掛墊毛氈厚度、阻尼彈簧、后條板方向的剛度組合直至沖擊出符合試驗要求的曲線為止。6.2.5委托方進行樣品安裝，實施過程檢測。6.2.6試驗準備完畢，對樣品進行拍照并記錄相應傳感器位置。6.3監(jiān)測與檢測6.3.1試驗過程中應對試驗樣品（含夾具）進行監(jiān)測，隨時注意試驗參數(shù)的變化如發(fā)現(xiàn)異常，應立即中止試驗并通知委托方。6.3.2試驗過程中時刻監(jiān)視試驗設備運行情況，發(fā)現(xiàn)異常情況立刻中止試驗，通知維修人員排故，待故障排除后繼續(xù)進行試驗。6.3.3監(jiān)視試驗樣品安裝情況，夾具與緊固件不應發(fā)生松動，發(fā)現(xiàn)異常應立即中止試驗。6.4試驗中斷與故障處理試驗期間，試驗樣品的異?，F(xiàn)象判定為故障時，應按以下程序處理：6.4.1應記錄故障現(xiàn)象、發(fā)現(xiàn)故障時的沖擊條件、出現(xiàn)故障時故障樣品的試驗時間、通電時間；委托方進行故障分析，查找原因，制定糾正措施；6.4.2對已采取糾正措施的試驗樣品進行驗證或?qū)收霞为氝M行驗證。在作出試驗通過的決定前，每個更換的部件都應承受完整的試驗過程；6.4.3根據(jù)驗證結(jié)果決定是否可重新開始試驗、繼續(xù)試驗或結(jié)束試驗。7試驗后工作7.1試驗樣品和設備處置7.1.1試驗結(jié)束，關(guān)閉上位機，液壓系統(tǒng)，墻插電源開關(guān)；7.1.2待委托方拆除試驗樣品后，試驗人員卸下樣品夾具，清點試驗工具；7.1.3清理設備及周圍環(huán)境衛(wèi)生；7.1.4按委托方或相關(guān)規(guī)范的要求妥善處置試驗樣品，委托方取走樣品時應簽字確認。7.2文明生產(chǎn)試驗結(jié)束后，應清掃試驗臺及周邊工作區(qū)域，試驗夾具、緊固件分類放置于指定位置等。7.3原始記錄和報告7.3.1原始記錄試驗時試驗員應做好試驗記錄，試驗后整理試驗數(shù)據(jù)，檢查試驗記錄的完整性，原始記錄應包括：樣品信息（包括名稱、型號、編號等）；試驗相關(guān)信息（包括委托方名稱、地址，試驗規(guī)范、條件，試驗設備等）；環(huán)境條件；檢測/監(jiān)測記錄；試驗時間統(tǒng)計信息；（記錄的試驗時間必須與委托書中的試驗時間一致）試驗后的樣品去向；其他需要記錄的信息。原始記錄不得隨意修改。如需修改，應采用劃改的方式，不得涂抹，保證原記錄清晰可辨，修改后在修改處附近簽名或簽章確認。7.3.2試驗報告試驗報告應真實全面地反映試驗情況。當有關(guān)規(guī)范規(guī)定試驗報告內(nèi)容及格式時，應按有關(guān)規(guī)范執(zhí)行。如無特殊要求，應按照本實驗室模板編寫。設備操作細則1目的為保證環(huán)境試驗檢測結(jié)果的準確性；操作人員能夠正確使用、操作CXP-100沖擊響應譜試驗機，特制定本操作規(guī)程。2范圍本規(guī)程僅適用于環(huán)境模擬實驗室CXP-100沖擊響應譜試驗機。3安全事項3.1操作設備，人員嚴禁站于臺面沖擊方向的正面，應離臺體兩側(cè)1m以外；3.2試件在臺面上要固定牢固；3.3調(diào)整緩沖墊和阻尼彈簧時，一定要使擺錘處于最低位置，并插上安全桿；3.4拔出安全桿后，方可啟動系統(tǒng)。4使用前準備4.1檢查工作臺面的連接狀況，工作臺面與導軌滑塊的連接是否良好，在沖擊運動方響上是否滑動自如；工作臺面與前條板的連接牢固，前條板與座之間是否有毛氈一類的彈性墊墊；工作臺面與后條板的連接牢固；響應阻尼彈簧是否處于預緊受力狀態(tài)；擺錘沖擊頭的連接是否牢固。4.2把相應的帶有插頭的連接線分別把沖擊臺體及油源與電控箱后面板的插座、接線端子相連接。4.3將臺體與測量控制儀連接好（以選用四通道為例）。5設備操作步驟5.1用戶界面沖擊響應譜測控系統(tǒng)的運行界面左面一列按鈕為功能區(qū)，右面頂部為通道選擇區(qū)，下面為顯示區(qū)。顯示區(qū)占了運行界面的絕大部分區(qū)域。功能區(qū)包括六個按鈕，分別為“新建試驗”、“控制常數(shù)”、“參數(shù)設置”、“沖擊試驗”、“歷史數(shù)據(jù)”、“打印曲線”、“格式轉(zhuǎn)換”、“幫助”、“退出”。“新建試驗”用來設定試驗的一些基本信息，進行沖擊試驗前必須設定?！翱刂瞥?shù)”為設備的基本信息，資深設備工程師才能修改或修改前聯(lián)系設備廠家?！皡?shù)設置”用來設置試驗條件和采集通道的參數(shù)。“沖擊試驗”用來打開沖擊試驗控制界面?！皻v史數(shù)據(jù)”用來調(diào)用以前試驗的數(shù)據(jù)并進行顯示或打印。“格式轉(zhuǎn)換”用來將轉(zhuǎn)換存儲格式?！皫椭庇脕泶蜷_幫助文件?！巴顺觥庇脕硗顺霰緶y控系統(tǒng)。5.2控制常數(shù)在主界面點擊“控制常數(shù)”按鈕后，彈出控制常數(shù)設定對話框此控制常數(shù)與設備有關(guān)，只有資深設備工程師才能修改或修改前聯(lián)系設備廠家，建議一般不要修改。5.3參數(shù)設置在主界面點擊“參數(shù)設置”按鈕后彈出參數(shù)設置對話框，包括兩部分參數(shù)需要設置沖擊譜參數(shù)和通道參數(shù)，系統(tǒng)自動打開默認的參數(shù)文件。沖擊譜參數(shù)用來設定沖擊試驗的試驗條件參考譜，通道參數(shù)用來設定各采集通道的參數(shù)。5.4沖擊控制在主界面點擊“沖擊控制”后顯示沖擊控制界面，首先要設定提升高度（>0），然后選擇單次沖擊或連續(xù)沖擊。選擇單次沖擊時，人工控制設備進行試驗，點擊“上升”按鈕后，彈出圖6-14所顯示的對話框，可選擇是否要進行單次沖擊。選擇連續(xù)沖擊時，設定好連續(xù)沖擊次數(shù)和兩次沖擊的間隔時間，按“開始”按鈕后，控制系統(tǒng)將自動控制設備進行試驗。若擺錘上升到設定高度后不想沖擊了，可以點擊“緊?！卑粹o，停止設備運轉(zhuǎn)。設備狀態(tài)指示顯示設備當前的運行狀態(tài)。在緊停狀態(tài)下，可按“下降”按鈕將擺錘慢慢降到最低點。完成沖擊次數(shù)用來顯示自上次清零后的累計沖擊次數(shù)，完成沖擊總次數(shù)用來顯示本次試驗的累計沖擊次數(shù)。5.5“退出”按鈕用來退出控制界面。5.6截圖保存曲線。6注意事項6.1試件裝夾在臺面上一定要牢固，嚴禁做試驗時試件跌落飛出傷人；6.2試件安裝好后，做試驗開始，人員嚴禁站在工作臺面沖擊運動方向的正面，必須在工作臺面兩側(cè)1m以外；6.3更換緩沖墊時，一定要等臺面停止運動再進行，擺錘處于最低位置；6.4做試驗時萬一發(fā)生問題，應及時切斷電源，等排除故障后再開機。7清潔保養(yǎng)7.1