振动环境试验是导弹研制工作中不可缺少的重要组成部分,在保证操纵系统安全性、电子电路可靠性以及发现设计中的薄弱环节等诸多方面具有极为重要的现实意义。传统振动环境试验大多数采用单轴振动的试验方法,以三个正交轴向分别依次进行单轴振动试验来近似等效产品所处的真实三维振动环境。三轴振动试验由于可以更真实地模拟实际振动环境,逐渐成为振动环境试验的发展趋势。许多公开的振动环境试验标准及规范都是针对传统的单轴振动试验方式制定的,目前国内外并无权威性的三轴振动试验标准。若直接将单轴振动试验标准作为三轴振动试验标准可能会使已经通过单轴振动试验的成熟产品在三轴振动试验中发生损伤,引起不必要的过设计等问题。为了使单轴与三轴振动试验结果一致,本文要求典型舱段三轴振动时关键点处加速度响应与三个对应单轴单独振动时一致。这就需在现有单轴随机振动试验谱的基础上,开展典型舱段三轴随机振动试验谱的研究,为建立三轴随机振动试验标准提供参考依据。主要研究成果如下:1、理论研究了单轴与三轴随机振动下结构动力学响应存在差异的原因。借助Ansys Workbench软件分析并对比了悬臂梁在两种工况下的等效应力、加速度响应的差别,从而对单轴和三轴随机振动试验的不同效应形成初步认识。2、基于随机振动激励与响应的关系,研究了单轴随机振动响应控制算法,并在此基础上进一步研究了三轴随机振动响应控制算法。借助Ansys Workbench软件完成算法的正向可行性验证及单轴与三轴随机振动试验的仿真。3、对典型舱段结构开展了CAD/CAE模型简化与修复研究,对模型进行接触设置和网格划分等处理,得到舱段结构的有限元模型。分别对不带夹具舱段模型与带夹具舱段模型进行模态分析及随机振动分析,研究夹具对系统振动特性的影响。结合单轴与三轴随机振动响应控制算法,开展带夹具舱段的单轴与三轴随机振动的载荷反求。4、开展了带夹具舱段的单轴与三轴随机振动试验仿真,对比分析了舱段在单轴、三轴随机振动下的动力学响应差异。为使三轴振动时关键点处三轴向加速度响应与三个对应单轴单独振动时加速度响应同时一致,本文在典型舱段现有的单轴随机振动试验谱基础上研究三轴随机振动试验谱的等效剪裁方案,并对剪裁方案进行正向仿真验证。