用電磁振動臺測試無人機是一種常見的可靠性驗證方法,主要用于評估無人機在運輸、飛行或環境下的機械強度和耐久性。
以下是詳細的介紹:
1. 測試目的
結構可靠性 :檢測無人機機身、機臂、電機支架等部件在振動環境下的抗疲勞性能。
電子穩定性 :驗證飛控系統、IMU(慣性測量單元)、傳感器等在振動中的工作穩定性。
標準符合性 :滿足行業標準(如MIL-STD-810G、GB/T 2423.10)或企業內控振動測試要求。

2. 電磁振動臺的優勢
特性
說明
高頻率范圍
通常5Hz~3000Hz(覆蓋無人機可能遭遇的振動頻譜,如電機旋轉、氣流擾動)。
精確控制
可模擬正弦波、隨機振動(如高斯噪聲)、沖擊波形(模擬著陸沖擊)。
多自由度
部分型號支持X/Y/Z三軸向同時振動(復現真實飛行中的多方向振動)。
實時監測
通過加速度傳感器反饋數據,實時調整振動參數。
3. 測試流程
前期準備
夾具設計 :定制無人機專用夾具,確保固定牢固且不引入額外共振(需做模態分析)。
傳感器布置 :在關鍵部位(如飛控、電池倉)粘貼加速度計,監測局部振動響應。
測試模式選擇
正弦掃頻 :5Hz→2000Hz線性掃描,尋找無人機的共振頻率點(用于改進結構設計)。
隨機振動 :按實際飛行/運輸振動譜(如PSD功率譜密度曲線)模擬持續振動。
沖擊測試 :模擬硬著陸(半正弦波,峰值加速度50G,持續時間11ms)。
測試后檢查
結構損傷 :檢查螺絲松動、碳纖維裂痕、焊點脫落等。
功能驗證 :通電測試飛控、圖傳、電機等是否正常。
4. 關鍵參數設置(示例)
測試類型
參數范圍
適用場景
正弦振動
頻率:5-500Hz,振幅:0.5-2mm或5-20m/s2
尋找共振點,評估結構固有頻率。
隨機振動
PSD:0.01-0.1g2/Hz,RMS:3-10Grms
模擬持續飛行振動(如多旋翼無人機)。
沖擊測試
峰值:50G,持續時間:6-11ms
模擬緊急著陸或運輸顛簸。
5. 常見失效模式及改進
問題 :電機支架斷裂(共振頻率與電機轉速重疊)。
改進 :增加支架厚度或改用阻尼材料(如硅膠墊)。
問題 :飛控傳感器數據漂移(高頻振動干擾)。
改進 :優化減震墊(如使用橡膠隔離器)或軟件濾波算法。
6. 注意事項
安全防護 :無人機電池需放電至安全電壓(防止振動中短路起火)。
夾具剛性 :避免夾具共振頻率與測試頻段重疊(可通過錘擊法測試)。
數據記錄 :保存振動曲線和失效時刻數據,用于后期分析。