www.grain17.com环境试验设备水下振动台关键技术的研究胡雁闽(苏州东菱振动试验仪器有限公司，苏州215011)摘要：本文从理论和实践两方面分析研究了水下振动台的若干关键技术问题，主要包括运动部件的设计、冷却系统的设计、密封系统的设计、压力平衡系统的设计等。解决了水下振动台设计所存在的难题。关键词：水下振动台；共振频率；动态特性；模态分析；不均匀度中图分类号：TB534文献标识码：A文章编号：1004—7204(2012)02—0054—04KeyTechniquesResearchofUnderwaterVibrationTablesHUYan—min(SuzhouDonglingVibrationTestInstrumentCO．，Ltd．，Suzhou210511)Abstract：InthiSpaper，thekeytechniquesofunderwatervibrationtableswerestudiedintheoryandpractice．Includingthedesignofmovingpart，coolingsystem，airproofingsystemandhydraulicpressurebalancingsystem．theproblenlsondesigningofunderwatervibrationtablesweresolved．EKeywords：sunderwatervibrationtable；resonancefrequency；Dynamiccharacteristic；modalanalysiS；heterogeneousdegreem_莹引言1水下振动台设计存在的难点声纳是各国海军进行水下监视使用的主要技术，用1．1由于振动台面在水下工作，运动部件在运动时于对水下目标进行探测、分类、定位和跟踪；进行水下必然会受到水的阻力，相当于在台面产生一个附加质量。通信和导航，保障舰艇、反潜飞机和反潜直升机的战附加质量是水流与结构耦合振动所特有的，也是区别风术机动和水中武器的使用。换能器是声纳中的重要器致振动的重要物理量。由于空气相对于结构来说密度小件，主要用于水下发射超声波，工作频率很高，一般在得多，结构在空气中振动引起的附加质量可以不予考虑，20KHz以上，但由于舰艇在运行时其发动机产生的振动，而结构与水的耦合振动的附加质量可能会大到足以使结属于低频振动，声纳技术无法模拟，振动台试验系统由构振动特性发生量级的改变，并且具有随振动位移、速度、于其可以发出各种低频振动信号，及信号的可控性，在加速度变化的特点，因此使问题复杂化。振动环境模拟中得到广泛的应用，是水下振动环境模拟1．2电动振动台在工作过程的发热主要有两个原因，的首选方案之一。我国对水下振动台还只是停留在理论一是流过驱动线圈、励磁线圈的电流因导体电阻损耗而研究上，没有实质性的产品开发出来，国内相关研究所发热，二是导体在驱动线圈交变磁场中因涡流损耗而发一般依赖进口水下低频信号发生器完成科研项目。热。它们产生的热量必须消散，否则会烧坏部件。一般不同于普通电动台，水下振动台有多项技术难点需情况下，小型振动台采用自然冷却，因发热小，利用空要突破，其中包括：系统冷却问题、深水压力补偿问题、气的热传导来平衡振动台中线圈的升温，而中、大型振密封问题。水下振动台系统的成功研制使得水声换能器动台的发热量相对大，如仍采用空气的热传导已不能满自身的各项振动特性研究成为可能，必将对声纳信号检足冷却的要求，所以一般必须采用强制风冷或液冷等对测技术的拓展带来深远的影响。流式热传递冷却方式。强制风冷是指在电动振动台内部EnvironmentalTechnology·April201254豳nvironmentalI环境试验设备设置冷却风道，用风机强制空气流过振动台的发热部件，带走热量，强制液冷一般采用闭路循环液冷，线圈用空心导线绕成，热量通过液体在空心导线循环由冷却器带走。但强制风冷和液冷均必须电动振动台内部设置流体通道，同时须外置一个的冷却系统，如风机或液体循环系统等。而在深水中无法外置冷却系统，如何实现电动振动台励磁线圈的良好冷却是一个很难解决的问题。1_3由于电动振动台的工作是依靠电磁转换的原理，决定了它只能在空气环境中进行，而不能完全暴露在水里。因为通常情况水是导体，会严重影响电磁转换的正常工作。如果电动台要在水下工作，必须将其完全密封，如何来密封电动振动台保证其在水中工作是需要解决的问题。1．4水下振动台要在水下工作，必须将其完全密封，