基于误差放大因子的多基地声纳定位误差分析

研究了多基地声纳定位中的椭圆交叉定位与双曲线交叉定位方法,由公式推导分析了输入误差对两种定位结果的影响,给出了误差放大因子的定义,通过计算机仿真,比较了不同站位分置距离下,误差放大因子的变化情况。同时,在相同阵型配置下,对比了椭圆交叉定位与双曲线交叉定位的优劣。结果表明,增大多基地各站址的分置距离,可以扩大具有较好定位精度的区域。

对称夹层结构的共振梁法理论误差研究

建立对称夹层结构共振梁法误差分析理论模型,对共振梁法进行理论误差分析,并分别分析密度比、厚度比、共振频率比、夹层梁损耗因子对误差放大因子的影响,分析表明共振频率比误差放大因子对测试结果有显著的影响,因此在实际测试系统设计、试件设计与加工的精度选取和测试误差允许范围制定中,需要精确控制与共振频率测量相关的参数。

多边法坐标测量系统关键布局参数对测量精度影响的研究

为研究多边法坐标测量系统中测站相互位置关系对测量精度的影响,从坐标解算公式推导出测距误差的传递模型。分析了模型中误差放大因子及测站布局参数相关的数学公式,从该公式得出在一定范围内增大2个关键布局参数可改善系统测量精度,并通过仿真及实验进行验证。实验结果表明,关键布局参数从1 m增至3 m,系统的重复性误差可从20μm降至10μm,具有明显优化效果。同时,实验比较了布局参数相近但测站位置相差1 m至3 m的多个布局系统,在参数接近不变的条件下,测站位置差异几乎不影响系统的测量精度,说明该方法可改善系统的测量精度且具备灵活性。

自由阻尼结构损耗参数的换算方法

在自由阻尼结构理论的基础上,建立了不同自由阻尼结构之间的结构损耗因子换算关系。针对自由阻尼板、壳结构开展了阻尼测试,换算结果与测试结果一致性良好,验证了换算方法的有效性。同时开展了换算系数和误差放大因子的仿真分析。仿真结果表明:对于弹性模量较高的阻尼层,换算系数随厚度比变化较小,换算精度较高;对于弹性模量较低的阻尼层,换算系数随厚度比变化较大,换算精度较低。建议阻尼层比目标基材层厚,且换算基材厚度小于目标基材厚度的2倍。该换算方法可用于预估一些难以测量的自由阻尼结构损耗参数,为大型简单圆柱壳结构敷阻尼层后损耗参数的获得以及多种阻尼层在大型圆柱壳结构上抑振性能的评比提供参考方案。

阻尼材料动态参数测量的波数方法

为了减少阻尼材料动态参数测量中试件的个数,降低测试中人力、物力的消耗,提出了一种测量阻尼材料宽频带动态性能参数的波数方法。该测量方法主要基于McDaniel方法,先获得自由阻尼结构的复波数,再通过复刚度公式反推阻尼层材料的弹性模量及损耗因子。测量结果与共振梁法测量值进行对比,验证了波数方法的正确性,表明该方法可用于阻尼材料动态性能参数的测试,进而达到用少量试件测量阻尼材料宽频带动态性能参数的目的。同时开展了测量结果的误差分析,仿真结果表明,波数方法对弹性模量较大的阻尼材料测试效果精度较高,试件阻尼层与基底层厚度比取5以上时可获得理想的测量结果。