某型空气弹簧气密性及侧向刚度试验研究

李智劳 刘凡 崔盼礼

摘要：在全机地面模态试验时，空气弹簧主要用来保证飞机处于“自由自由”状态。以往对这种设备只测试其垂直刚度，然而在全机地面模态试验中逐渐发现，空气弹簧的侧向刚度也非常重要。侧向刚度不但关系到飞机整个试验过程中的安全，对于全机的侧向模态也有一定影响。本文对某型空气弹簧的侧向刚度进行了侧向研究，給出了试验方法，并获得了空气弹簧在不同力下的侧向刚度系数。

关键词：“自由自由”；侧向刚度；空气弹簧

中图分类号：V245.2文献识别码：A

在全机地面模态试验中，为了模拟飞机在飞行时的自由自由状态，必须用空气弹簧将飞机悬浮起来。空气弹簧在整个全机地面模态试验中起着非常重要的作用，无论安全性还是支持刚度都必须严格满足全机地面模态试验的要求。因此空气弹簧完成制造以后必须进行气密性试验和刚度试验来验证空气弹簧是否合格。气密性试验就是验证空气弹簧内部的胶囊及儲气罐是否漏气，这关系到空气弹簧是否能正常悬浮。刚度试验是为了测试空气弹簧的刚度系数，验证空气弹簧是否会在全机模态试验时出现失稳现象，并为全机地面模态试验支持频率的计算提供依据。本文主要对某型空气弹簧的气密性及侧向刚度进行试验研究。

1 试验原理

1.1 气密性试验原理

给空气弹簧充气1MPa，保压30分钟，观察压力表读数是否变化。若压力表读数未发生变化，表明空气弹簧气密性良好。

1.2 侧向刚度试验原理

进行水平刚度试验时，先给上下两个空气弹簧各充上0.7MPa的压力，调节气压，使上下两个空气弹簧都达到零平衡点。然后微调作动筒，使得空气弹簧上盖向前（或向后）移动一小位移。采集此时作动筒上力的变化（P及空气弹簧位移的变化（L。依次微调做动筒的位移，直到空气弹簧上盖水平位移达到最小（或最大），这样就得到一组空气弹簧刚度测量点的数据，即（P-（L曲线。将此曲线用最小二乘法拟合成一条直线，其斜率k即为我们所求的在内压0.7MPa下的水平刚度系数。水平刚度试验原理见图1。

2 试验结果

空气弹簧水平刚度试验数据见表1，刚度曲线见图2、图3

3 结论

本文对某型空气弹簧的侧向刚度进行了试验研究，提出了测试方法，给出了测试结果。本文提供的空气弹簧侧向刚度的测试方法，有助于对空气弹簧性能的改进，并对空气弹簧前期设计有很好的帮助，本文的研究成果有一定的工程意义。

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