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。

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。

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。

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。

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。

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。

航天器结构虚拟动态试验技术新进展

随着航天器结构越来越复杂,仅仅用数值分析方法或者仅仅用实尺动态试验方法都不能解决现代航天器结构动力学问题,为了解决这一问题必须采用航天器结构虚拟动态试验技术。其一是虚拟模态试验技术。提出了适用于航天器复杂结构模型修改的子结构试验建模综合技术;介绍了两个实例证明本文介绍的虚拟模态试验技术应用的可靠性:一是CZ-2E运载火箭虚拟模态试验技术,用建议的虚拟模态试验技术成功地预示了CZ-2E运载火箭模态参数。预示的模态参数与随后进行的全箭模态参数一致;另一个是CZ-2F运载火箭虚拟模态试验技术,给出可靠的数学模型与箭船耦合的动态分析数据。其二是虚拟振动试验技术。介绍了振动台虚拟振动试验系统和一个卫星振动台虚拟振动试验实例。卫星振动台虚拟振动试验结果低频响应曲线与试验结果曲线非常一致。

发射装置中振动控制点选择方法分析

结合悬挂发射装置振动试验的设计理念,探讨虚拟试验技术在悬挂发射装置振动试验中的应用方法。利用MSC.NASTRAN计算产品模型在给定振动激励和约束下的响应,为振动试验控制点的选择提供参考。结合现有条件,以虚拟振动试验作为主要研究方向,通过实际算例对虚拟振动试验在实物振动试验设计上的应用效果进行了验证。