基于LabVIEW的虚拟振动实验系统的设计

回顾虚拟仪器技术进步历程,介绍虚拟仪器及其系统的构成、软件开发平台以及虚拟仪器的应用,并就虚拟仪器在振动测试中信号的产生、采集、控制进行了说明。利用该系统对悬臂梁进行了振动测试,并给出了其幅频特性曲线,实验证明了测试系统的可靠性与可行性。

多维虚拟振动试验系统设计及应用

虚拟振动试验能在产品设计阶段对其进行结构动力学分析和振动环境预评估,缩短产品研制周期,节省研制费用。本文完成了振动台机电耦合建模、刚体建模、试件有限元建模和闭环控制系统设计,建立了三维虚拟振动试验系统,开展了一维和三维正弦扫描虚拟振动试验技术研究。仿真结果表明:振动台机电耦合模型的频率特性与实际振动台的试验数据吻合;激振方向会对试件的加速度响应产生显著影响;与一维振动试验结果相比,多维虚拟振动试验不仅能明显提高故障激发效率,而且可以激发试件的高阶局部模态,使其高频段内的最大动应力曲线出现多个较高峰值且幅值增幅明显。

基于单点虚拟振动功率的发动机转速测量方法

针对目前普遍采用的发动机转速测量方法欠缺操作简便性和普遍适用性的问题,提出一种基于发动机附体(包括外壳及其延伸部分)振动特性的转速测量方法。采用振动传感器将发动机附体振动信号转换为电压信号,由该电压信号计算振动传感器安装点所对应的单点虚拟振动功率,进而根据以先验实验数据拟合的转速-单点虚拟振动功率对应关系即可实现转速测量。为了滤除环境干扰和转速动态变化导致的高频噪声,引入了PD指数因子自适应惯性滤波。开展了某游艇发动机转速测量的实艇实验,最大测量误差小于3%,结果表明所提出的发动机转速测量方法合理有效、实施简单,对稳态及动态转速的测量均适用,测量精度满足发动机转速日常监测要求。

虚拟振动试验与真实试验相关性分析

卫星虚拟振动试验是当今应用研究的前沿课题。以某中心承力筒为对象,由设计单位提供了承力筒的分析模型和承力筒试件,在相同的试验条件下分别独立地进行虚拟试验和真实试验,对比两者的试验数据,分析虚拟试验与真实试验结果的异同及其产生的原因,对建立的振动台分析模型和虚拟试验研究方法作出评价。

基于MATLAB和有限元的虚拟振动试验系统

通过MATLAB平台建立了虚拟振动设备包括振动台和控制器,采用有限元软件建立振动台动圈、夹具、试件一体化模型作为被控对象,与虚拟振动设备形成闭环的虚拟振动试验系统,可开展仿真试验,成为振动试验辅助设计平台。

开环虚拟振动试验方法在航天遥感器上的应用研究

振动环境试验是产品研发过程的重要试验项目,虚拟振动试验已成为一种减少试验、降低成本的高效解决方案。文章基于开环虚拟振动试验方法,对某遥感器进行频域开环和时域开环虚拟振动试验研究和仿真。仿真结果与试验数据的对比表明,频域开环和时域开环都很好的复现了振动试验过程,尤其是在低频段的试验结果。对于时域开环中激励信号的处理,文章创新性采用了时域波形再现(TWR)技术,基于台面加速度控制谱迭代反算位移激励信号的方法,有效的解决了非约束机械系统直接施加加速度或力激励漂移的问题。将仿真得到的响应结果与台面加速度控制谱进行了对比分析,验证了在一定范围内该方法的可行性。文章最后研究了偏载效应,拓宽了时域开环虚拟振动试验方法的应用范畴。文章结果有利于虚拟环境试验的推广,缩短研制时间。

基于虚拟振动台的实时耦联动力仿真试验

实时耦联动力试验(RTDHT)是一种将物理模型试验与数值求解计算实时耦联在一起的新型结构动力试验方法。本文采用SIMULINK对液压伺服振动台系统进行了仿真,建立虚拟振动台模型对真实振动台进行离线调试。并提出基于虚拟振动台进行实时耦联动力仿真试验,从而对真实实时耦联动力试验进行指导的思想。仿真结果表明,虚拟振动台可以很好地仿真真实振动台的动力特性,离线调试结果应用于真实振动台能够得到优良的控制性能;基于虚拟振动台的实时耦联动力仿真试验能够反映真实实时耦联动力试验中存在的时滞以及由此而可能导致的系统失稳问题。采用预测补偿算法对时滞进行了补偿,结果表明补偿算法消除了时滞的影响,试验系统稳定且试验结果与数值计算结果吻合得较好。基于虚拟振动台对实时耦联动力试验进行研究,既能对真实试验提出指导又可避免试验系统失稳对设备的损害,是一种实用且必要的研究手段。

虚拟振动环境试验在导弹研制中的应用

应用通用有限元程序(NASTRAN)的随机振动模块并自编程序完成了基于最大值控制方式的导弹虚拟振动环境试验的仿真,同时与试验结果进行了对比,进一步验证了此方法的可行性。

多用途飞船返回舱虚拟振动试验研究

利用虚拟振动试验软件系统、多用途飞船返回舱的有限元模型和"神舟一号"返回舱的历史试验数据,对多用途飞船返回舱进行虚拟正弦和随机振动试验,考核了返回舱经受动力学环境的能力,研究发现设计方案在一阶共振区响应过大,存在较大的设计缺陷,经过多次迭代优化设计后的模型满足设计要求。研究结果为多用途飞船返回舱的设计和优化提供了依据。

基于LabVIEW的虚拟振动测试系统

由于机械振动测试中 ,所需的测试仪器繁多复杂 ,导致对一些简单的测试工作也需要大量的人力、物力。LabVIEW虚拟仪器图形编程语言可组建虚拟振动测试系统 ,利用“软件就是仪器”的技术方法 ,减少测试中的硬件设备 ,同样实现对振动信号进行实时采集、处理、分析的目的。介绍了LabVIEW软件环境的原理方法和编程特点 ,分析了振动测试系统的使用特征、各个功能模块的编程方法和实现技术。

单轴虚拟振动试验技术研究

目的 探索结合有限元和闭环随机振动控制方法搭建的随机振动虚拟试验系统是否可信,以及其限制条件,并明确下一步的工作方向。方法 搭建虚拟振动,并获得虚拟试验结果,并和实物试验结果进行比对。分别搭建随机振动控制仪模型和振动系统有限元模型,再组合成整个闭环随机振动虚拟试验系统。对振动台、夹具、产品进行有限元建模后,再根据模态试验结果对其修正。振动台、夹具、产品的有限元模型修改到位后,组合成振动系统有限元模型,振动系统有限元模型联合控制仪模型,构建闭环随机振动虚拟试验系统,并将虚拟试验结果和实物试验结果进行比对。结果 在400 Hz之前的低频段,虚拟试验结果和实物试验结果的一致性较好。结论 这种方法搭建的虚拟振动系统,在400 Hz前的低频段,可信度较好。

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。

机载悬挂装置虚拟振动试验技术研究

针对产品振动试验中存在的过试验或欠试验问题,基于Simcenter 3D仿真平台,应用振动基本理论和模态分析理论研究了机载悬挂装置试验系统关键部位的响应特性。以随机振动试验为例,采用Solidworks和Simcenter 3D软件建立了物理模型和有限元模型;通过模态分析得到了该系统的固有频率及其振型;基于模态叠加法对该系统进行虚拟振动试验得到了关键点空载、垂向的频响特性,并进行了试验验证。基于模态叠加法对机载悬挂装置进行虚拟振动试验,获取受试件关键部位的响应特性和传递特性,为试验设计的控制点优选提供指导。在夹具与产品连接处的夹具附近传递特性较好,信号不易失真;而产品与悬挂物连接附近响应值较大,传递特性相对较差,信号失真较大。

基于ADAMS/View的虚拟振动台的标定方法研究

在ADAMS/View中创建虚拟振动台进行平顺性仿真分析时,需要对虚拟振动台进行标定。针对某6×4重型牵引车,通过分析虚拟振动台振动系统传递特性与目标传递特性之间的误差,提出了一种对虚拟振动台输入位移信号进行频率滤波的标定方法,并基于Butterworth低通滤波器产生了用于标定的滤波函数。通过与实车测试数据对比可知,整车激振系统标定后车桥轴头仿真垂直加速度信号精度大幅提高,其误差在2%以内,表明采用频率滤波法对虚拟振动台进行标定是可行的。

模拟件虚拟振动试验技术探讨

本文在有限元分析的基础上进行模拟件模态分析,并开展模态试验对有限元模型进行修正,在此基础上得到传递函数,并进行振动控制仿真,将振动仿真结果与实际振动结果进行比对。

浅谈虚拟振动试验技术相关研究问题

虚拟振动试验技术在我国各项领域都起到了重要的作用,应当引起人们足够的重视。该文从探讨虚拟振动试验技术深入研究的重要意义出发,详细阐述了这项系统研究的重要性和重要地位。而后又深入分析了虚拟振动试验技术的发展现状。最后,针对具体建模策略,笔者提出了自己的看法和观点。

虚拟振动试验系统开发

根据振动分析基本原理,讨论了振动时域分析、冲击响应谱分析和随机振动分析的虚拟振动试验相关算法,研制了虚拟振动试验系统软件模块。系统采用Visual Studio 2005作为开发工具,调用Intel MKL、HOOPS实现模型、分析结果的显示以及系统关键算法的求解,最后采用该系统对车身模型进行振动分析,并与LMS Virtual.Lab分析结果对比,验证了系统振动分析功能的正确性。

细长型飞行器双台随机振动试验虚拟试验技术研究

用虚拟激励法、逆虚拟激励法和模态叠加法,建立了方阵控制下的细长型飞行器双台随机振动试验的虚拟仿真程序。对某细长型飞行器双台随机振动试验的试验值与仿真结果进行了比较,试验结果与计算值能较好吻合,验证了计算方法及仿真程序的正确性。在仿真程序中添加循环比较算法,计算出激振位置与控制测点位置最优的组合方案,使试件各部位的振动加速度响应谱型与参考谱型更接近,实现了试验方案优化。

三轴六自由度闭环虚拟随机振动试验系统建模与仿真

三轴六自由度振动试验实施过程复杂、技术难度大,而虚拟振动试验技术有利于提高振动试验的试前预示、试后分析能力,优化多输入多输出振动试验系统控制方案,降低试验风险。文章首先结合三轴六自由度实物试验系统,给出其典型组成,针对其中的虚拟振动台、虚拟控制器、虚拟台面进行建模,然后将各部分模型装配形成虚拟试验系统,最后给出不同控制方案下虚拟试验结果的评价方法。三轴六自由度虚拟随机振动试验系统的动态闭环仿真结果表明,该虚拟试验系统建模准确,满足局部误差和全局误差要求,可用于相关分析计算。

基于虚拟仪器的铸钢支座振动测试系统

介绍了一种基于C++ Builder开发平台和NI公司的PCI-4474数据采集卡的虚拟振动信号采集系统的软、硬件结构和功能。将该系统应用于重庆市轻轨PC轨道梁铸钢支座健康检测中的振动测试数据的采集,为下一步分析支座的健康状况提供了可靠的参考数据。