平稳高斯激励下线性结构随机振动分析的辅助简谐激励广义法

相比于时域法,频域法是更为高效、易行的随机振动分析方法,但对于平稳激励下的随机振动分析,现有频域方法常需振型截断或功率谱矩阵分解,将会影响计算精度和效率.为此,本文在频域法的框架下,针对平稳高斯激励下线性结构的随机振动分析提出了一种精确且高效的辅助简谐激励广义法.首先,引入广义脉冲响应函数和广义频响函数的概念,推导了与响应功率谱计算的完全二次项组合法等价的广义分析方法.其次,通过辅助简谐激励的响应乘积代替广义频响函数的乘积,在广义分析方法的基础上进一步提出了更易于实现的辅助简谐激励广义法.再次,根据辅助简谐激励下结构响应求解方式的不同,提出了具有不同适用性的两种辅助简谐激励广义法实现方案,即基于振型叠加的辅助简谐激励广义法和基于时程分析的辅助简谐激励广义法;同时,给出了上述两种实现方案的计算性能及其与已有方法的对比分析.最后,通过两个算例验证本文所提方法的计算精度和效率.由算例结果可知,本文提出的辅助简谐激励广义法在计算响应功率谱时与完全二次项组合法和虚拟激励法的计算精度保持一致,而计算效率相对完全二次项组合法和虚拟激励法具有显著的优势.

基于动力学环境试验数据的模态参数识别

在被测系统做动力学环境试验的同时,将振动台台面和被测系统组成的新系统作为分析对象,以振动台给定的力谱(或加速度谱)作为激励,对被测系统进行模态参数的识别。基于结构的振动台环境试验数据,通过被测系统频域中的测点加速度测量值与台面加速度测量值之间的传递率函数,导出了一个被测系统的“广义频率响应函数”,并且通过对边界条件的进一步简化和假设,最终得到了系统的模态参数。仿真算例验证了本方法的有效性。

柴油机动态过程的非线性特性分析

建立了柴油机调速的非线性模型并进行了试验研究,以此模型为研究对象,采取了广义频率响应函数方法对柴油机系统动态过程的非线性特性进行了分析,指出了在转速变化范围小于100r/min时,柴油机系统表现出线性特征;在转速变化大于150r/min时,系统的非线性特征较为明显。

基于多轴振动环境试验的模态参数辨识

基于平行多轴振动台环境试验数据,通过被测系统频域中的测点响应值与台面测点响应值之间的传递函数,导出估汁被测系统的频率响应函数的方法和公式,从而转化为一般的多输入多输出系统进行模态参数识别,并对各振动台输入信号谱相关性的影响和处理方法作了研究。仿真算例验证了方法的可行性和有效性。