摘要：液体火箭发动机喷管各阶振型及固有频率不仅对自身的动力学响应规律具有重要的影响,而且对于整个发动机在服役过程中的力学环境和可靠性产生影响,准确掌握发动机的动力学特性有助于改进设计;然而通过传统模态分析方法即采用加速度传感器直接测量难以满足对喷管的较高阶振型的判断和分析要求,尤其是小推力喷管,传感器附加质量和较少的测点数量,影响频率的准确性和振型的分辨度.传统非接触三维激光测振系统测量范围局限于固定位置点激光头所扫描的结构范围,对于具有轴对称分布的喷管结构,需要手动移动激光头,在不同的视角位置进行扫描,并对各次的扫描结果进行拼接,才能完成对喷管一周的测量,测量过程繁琐,且耗时很长.本文以某发动机喷管为研究对象,通过结合非接触式激光测量系统与机器人智能移动平台的各自优势,实现激光测振系统在不同视角对喷管结构的全自动扫描,并通过机器人空间位置数据的共享,一次性获得喷管结构的全部振动信息,在此基础上,利用传统模态分析的数据处理方法,获得喷管结构空间分辨率极高的模态振型和频率;与传统加速度传感器测量的方法相比,该方法的测量数量不受限制,同时,测试的速度快,精度高,传感器附加质量影响小等特点.
