船用电子机柜力学性能仿真计算

为了指导和优化结构设计,提出了一种快速预测船用电子机柜力学试验性能的数值模拟方法。根据船用电子设备结构力学试验标准,对某型船用电子机柜进行力学试验仿真分析。首先,利用有限元软件ANSYS建立电子机柜的有限元模型;其次,基于有限元数值求解方法,计算机柜的模态频率、正弦扫频响应、颠震响应和冲击响应;最后,根据计算结果对机柜进行强度校核,验证机柜力学设计可靠性。结果表明,机柜壳体顶部和底部直角、侧面凸台以及背部直角附近的应力较高,但都低于机柜壳体铸件的最大许用应力;机柜在各个试验条件下具有较高的可靠性。船用机柜的力学性能仿真计算方法对同类型的其他电子设备力学分析具有较好的参考价值。

基于小波包分解和模糊聚类的网格结构损伤诊断方法

本文针对网格结构的特点,利用其在快速正弦扫频激励下的动力响应,基于小波包分解频带能量分析和模糊聚类法,提出了一种适合于网格结构的损伤诊断方法。利用两个传感器损伤信息的联合诊断,有效地解决了使用一个传感器无法检测出对称损伤的难题。利用有限元模拟,应用上述方法对一单层球面网壳结构进行了损伤诊断。结果表明,对网壳杆件较小程度的损伤,子频带能量成分变化敏感,用其构造诊断向量和建立损伤样本库,并进行模糊聚类和目标识别,基本可以正确地识别出网壳杆件的损伤位置和程度。同时该方法测试时间短,使用设备少,有可靠的理论基础,具有一定的工程应用参考价值。

一种正弦扫频式恒流源设计

高纯度、高输出阻抗的正弦恒流源信号是生物电阻抗测量设备的关键部件。本文设计了一种具有1 MHz带宽的正弦扫频式恒流源,其中正弦波形发生器基于DDS芯片AD9833,采用了新型LPF芯片LTC1560-1进行低通滤波;电压电流源转换器在Howland电流泵的基础上改进,使其具备更高的输出电压柔量。时钟源和LPF采用了电源控制技术,可在系统闲置时关闭电源。该恒流源在便携式生物阻抗频谱测量仪的实际应用表明:新型恒流源具有更好的频谱纯度和幅值稳定度,更高的输出阻抗和电压柔量,更低的功耗。

振动台虚拟试验仿真技术研究

将振动台刚体模型、数学参数模型与夹具有限元模型相结合,建立振动试验仿真系统。借助Virtual.lab软件包分别建立电动振动台及夹具的刚体和有限元模型,并结合振动台动圈物理参数建立振动台数学参数模型,实现与Matlab/Simulink软件的联合控制,形成电动振动台虚拟振动试验仿真平台。以夹具的正弦扫描试验为例,研究仿真过程中传递函数求取及控制信号幅值提取的方法。结果表明,这种联合仿真方法能较好地模拟实物试验,并且也可使控制效果可视化。

橡胶隔振系统非线性振动参数识别与特性研究

建立单自由度非线性系统基础激励正弦扫描试验的数学模型,并针对多项式非线性阻尼与多项式非线性弹簧并联的橡胶隔振系统求解了数学模型。进而在此框架下通过正弦扫描振动试验,采用共振峰值法识别了橡胶隔振器的非线性阻尼与刚度系数,研究了不同振动量级下小型橡胶隔振器的振动特性。

运用正弦扫频实现电动振动台模型的频域辨识

目的研究以电动振动台为典型设备的相关振动试验装置的频域辨识技术。方法通过分析电动振动台数学模型,采用正弦扫频试验方法,进行全频带振动台空台面正弦扫频,并对所获得的时域正弦扫频数据进行频谱分析,进而获得系统的频率数据,再运用复数域上的最小二乘拟合算法,完成振动台模型传递函数的辨识。结果通过某型电动台空台面试验,对一组实测数据进行辨识,辨识出的电动振动台模拟与真实模拟一致。结论通过该方法并合理选取模型结构,能够很好地辨识出振动试验装置的模型。

连接梁的非线性耦合振动分析与实验

采用具有三次非线性刚度的金属橡胶减振器连接两个梁,对其非线性耦合振动进行了分析和实验研究。用格林函数法和谐波平衡法求解了其频域响应。制作了3组实物模型,进行正弦扫描实验,得到上梁中点与激励点之间的加速度传递率,与计算结果对应良好。结合实验与计算结果,讨论了连接参数对系统传递率的影响,发现连接刚度对耦合频率有直接影响,非线性刚度使耦合频率附近的传递率曲线出现了弯曲和跳跃现象,增大阻尼会抑制非线性的影响。

动圈式检波器的测试标定方法研究

依据动圈式地震检波器的互易性质,将检波器的电气特性与力学特性相结合,提出用正弦扫频激励代替传统的振动台激励来测试标定动圈式检波器特性参数的新方法。在深入分析动圈式检波器的结构、工作原理及性能特性的基础上,建立这一方法的数学模型,推导出正弦扫频激励下检波器频率响应的表达式,并得出6参数模型,然后以此为目标函数,对实测频率响应函数进行曲线拟合从而确定检波器的特性参数。理论分析及实测结果均表明:此方法稳定性好、准确度高、测试系统简单,适合检波器生产、维修、施工检测及标定使用。

地震检波器特性参数识别的一种新的正弦扫频恒流激励方法

提出一种新的正弦扫频恒流激励法,依此建立了适合不同动圈式地震检波器参数测量的8参数与9参数模型,并给出了检波器固有频率、灵敏度、阻尼比和线圈电感量的测量与识别方法。理论分析、参数识别和与振动台激励法测试的比较结果均显示,此方法测量的频响函数信噪比高,在较宽频率范围内曲线拟合精度较高,测试速度快,操作性好,现已应用于便携式检波器特性参数测试仪的研制与生产,此仪器适用于各种动圈式检波器在生产、维修和施工现场的特性参数测量。

动力学环境试验数据采集系统结构及性能分析

文章在总线结构、硬件组成、数据管理模式、扫描正弦数据处理方法(频率辨识、幅值估计)方面研究了目前动力学环境试验各种数据采集系统的特点和差异,同时对未来超大型数据采集系统的发展趋势进行了分析。

整流罩仪器舱卫星系统瞬态响应分析

对整流罩仪器舱卫星系统的瞬态响应进行了研究。建立了整流罩仪器舱卫星系统的有限元模型,在瞬态激励作用下,求得其瞬态响应和响应冲击谱。进行了瞬态响应的快速正弦扫描等效方法研究,对分离界面处的冲击响应谱进行曲线谱包络,得到了试验输入的激励。将等效前和等效后得到的瞬态响应和冲击响应谱比较发现,分离前中央质量块的振动较强,但是子结构分离后,中央质量块振动减弱,表现为"欠试验";其他质量块等效后的响应比等效前的响应增大,表现为"过试验",采用了下凹处理,下凹处理后取得较好的等效效果。

厅堂声学测量中不同激励声源的比较

基於脉冲响应积分的音乐厅和剧院观众厅声学特性的测量目前有三种使用不同激励声源的测试方法:人工脉冲声源、伪随机噪声序列(MLS)、以及用正弦扫频信号。这些技术各有其优缺点,在实际应用中为了方便根据具体情况选择不同的激励声源,通过在一个音乐厅现场的实测数据比较丁三种声源的实测结果,发现对混响时间测量三种不同的激励声源给出的结果基本一致,但是对明晰度和一些其他的指标,脉冲声源给出的结果与用MLS和扫频信号给出的结果有较明显的差别。对实际中如何选择具体的技术也做了建议。

球形传声器阵列脉冲响应测量的非线性失真分析

在球形传声器阵列的脉冲响应测量中,其几何结构对入射声波产生散射作用,使各传声器检拾信号中声源非线性失真的谐波比例发生变化.文中选取以最大长度序列以及正弦对数扫频为激励声源的两种脉冲响应测量方法,通过仿真和实际测量评估非线性失真对其测量结果的影响.仿真和测量结果表明,由于声波在球面散射的作用,谐波成分将随入射声波角度而产生变化;声源谐波失真阵列背对声源的传声器对输出影响较小,而面对声源的传声器对输出影响较大;总体上最大长度序列测量法对声源的非线性失真更为敏感,对数扫频方法更适于球形传声器阵列的脉冲响应测量.

应变测量中干扰数据的分析及处理

文章阐述了某振动试验中应变测量的干扰数据的分析及处理。主要从应变测量原理及不同测量方式的差异及特点分析了干扰信号产生的根源,提出了解决干扰的方法。同时从扫描正弦数据处理理论和方法上对结构响应数据中干扰信号的异常现象进行了分析。

重要电子设备机箱动态特性分析与试验

机箱结构的动态特性对机箱内电子设备运行的安全性和可靠性有着直接的影响。机箱在运输的过程中可能会因为发动机的振动产生共振,长期的共振会导致机箱的疲劳损坏。利用ANSYS workbench对机箱进行了模态和谐响应分析,旨在了解机箱的固有特性和振动性能。分析结果显示,机箱在75 Hz处发生了共振,但该频率处的最大变形在客户要求的范围内。长期的共振会产生疲劳损坏,因此必须选择合适的运输速率。为了验证机箱有限元模型的准确性,进行了正弦扫频试验。将试验结果与分析结果进行比较,发现二者比较接近,说明机箱有限元模型与实际模型基本接近。

某机载雷达电信号异常调制的故障分析及设计改进

某机载雷达在试飞联调时,电信号中出现了固定频率的异常调制信号,影响到电性能。根据故障仅发生在振动环境下这一事实,得出异常调制与振动相关的初步结论。通过对雷达各主要组成部件的分析,发现天线单元固有频率与调制频率吻合的概率最高。对单元开展仿真分析和试验验证,得出最终结论:天线单元的固有频率落在载机随机振动的第1个高量级窄带内,从而引起电信号出现异常调制现象。对天线单元进行了设计改进,使其固有频率远离高能量窄带,电信号恢复正常。

数控机床切削过程中的动态特性测量方法

针对高速高精度切削加工过程中机床动态特性分析较为困难的问题,提出一种快速扫频正弦切削法来测量数控机床切削过程中的动态特性。该方法采用车削过程中的切削力作为激振力进行试验模态分析,主要通过以恒定的进给量切削正弦轮廓的圆柱形工件,并线性增加主轴转速,从而将切削力转化为数控机床频率响应函数的激励输入。结果表明:与传统的冲击测试方法对比,快速扫频正弦切削测试的共振峰柔度和频率均有所降低,分别降低了约6.7%和16.7%。此外,通过希尔伯特变换分析,观察到冲击测试和快速扫频正弦切削测试之间有很大的区别。在快速扫频正弦切削测试中,可以直接识别出切削过程中非线性的影响,为准确测量机床切削过程中的动态特性提供了理论依据。

滑动回归最小二乘算法在某电动振动台模型辨识中的应用

为了能够准确地建立电动振动台的仿真模型,了解电动振动台系统特性,笔者在分析电动振动台数学模型的基础上,利用先进的滑动回归最小二乘辨识算法,有效地开展了电动振动台这一复杂电力学系统阶数和时延的确认,参数估计,并最终建立了系统的ARMA模型;文章最后,举出了某型电动台空台面和另一型振动台带滑台的模型辨识结果,并通过正弦扫频试验给予验证;结果表明,该算法辨识精度高,收敛速度快,鲁棒性强,能克服一定的噪声,对于高阶线性系统辨识具有良好的辨识效果。

非线性系统冲激响应快速检测方法的研究

针对室内声学非线性系统室内冲激响应快速检测的问题,提出了一种基于连续指数正弦扫频信号综合检测的方法。通过简要介绍非线性系统Volterra模型后,着重阐述了作为激励信号的连续指数正弦扫频信号和实现非线性系统冲激响应快速检测的基本原理和相关技术。最后,通过一个应用实例验证了该方法的可行性和快速性。

基于联合仿真技术的虚拟振动试验平台建设

对电动振动台机电耦合系统进行辨识,通过Amesim软件建立了电动振动台的机电耦合模型,在Virtual.lab软件中建立了振动台与试验件的刚柔耦合模型,借助Matlab/Simulink软件建立了振动台的控制系统,最终基于联合仿真技术建立起了闭环虚拟振动台的正弦扫描振动试验平台。通过算例研究,表明所建立的虚拟振动试验平台能够很好地实现对试验件的正弦扫描振动试验,并能够实现仿真结果在Virtual.lab中的可视化。