基于大质量法的虚拟振动试验夹具谐响应分析

针对机载悬挂发射装置的振动夹具虚拟正弦扫频试验的问题,应用大质量法,通过ANSYS仿真平台,并结合试验研究其结构动力学特性。首先推导振动台的数学模型,并构建虚拟试验平台;然后通过虚拟正弦扫频试验得到振动夹具的响应特性;最后通过实物试验对其置信度进行评估。结果表明,基于大质量法所构建的虚拟振动试验模型是正确和有效的,使用模态叠加法所进行的结构谐响应分析结果具有较高的置信度;同时,在振动夹具的典型点上,分析所得振动夹具的前两阶固有频率相对于实测值误差约为7.24%,且振动夹具的频响函数的变化趋势与试验结果基本上一致。该结果可满足工程实践中精度要求,可为机载悬挂发射装置振动夹具设计和虚拟试验研究提供参考。

多点正弦振动试验控制系统最优控制策略研究

针对传统多点正弦控制方法中,频响特性不更新和迭代步长不变导致控制系统潜在不稳定的缺点,提出采用最优控制策略进行系统控制。对多点正弦振动控制系统的稳定性进行研究,分析影响控制系统稳定性的因素,得出频响矩阵的估计误差是影响控制系统稳定性的根本原因。通过对建立的最优化模型进行理论分析,推导出系统解耦补偿矩阵实时更新迭代公式和控制系统迭代的最速收敛步长公式,归纳出多点正弦最优控制流程。仿真结果显示迭代步长选取是影响控制系统稳定性的重要因素,多点正弦最优控制策略收敛速度更快;试验结果表明采用最优控制策略的控制系统,其输出响应谱与参考谱的误差完全满足工程中常用的±3 dB控制要求,同时表现出良好的相位跟踪性能,具有实际工程应用价值。

正弦扫频振动台试验的虚拟设计

通过理论推导,获取了正弦扫频函数的精确数学描述。通过数值仿真,获取了振动台试验夹具的选取原则,即夹具和试验件的固有频率比应满足3.0或以上;同时,根据计算结构可知,两结构的组合体固有频率较两结构固有频率的较小值小。由考虑振动台面耦合作用的结构正弦扫频振动的数值仿真分析可知,结构在正反向的正弦扫频激励下的动力响应差异不大,但在结构正弦扫频振动台试验设计时应根据台面的动力特征确定是否考虑振动台面对结构动力响应的影响并进行修正。以上结论可为航天产品正弦扫频振动台试验的设计及动力时程仿真提供理论依据。

正弦扫描振动试验数据后处理方法研究

提出一种正弦扫描振动试验数据的后处理方法,此方法不依赖振动控制仪和数据采集系统的COLA功能,也不依赖同步振动控制仪驱动信号作为参考信号,可基于满足一定条件的参考信号对试验数据进行后处理,并通过实例进行了验证。

阻尼材料动态力学参数自动测试系统的设计

针对阻尼材料动态力学参数测试难题,基于正弦扫频半功率带宽法及自由阻尼结构理论,设计了一套具有高性价比的阻尼材料动态力学参数自动测试系统。试验结果表明,该系统能够实现10 Hz～3 kHz频率范围内材料动态力学参数的测量。

基于正弦振动试验的航天器结构模态参数识别

文章基于正弦数据的特点,主要针对稳态正弦扫描时,扫描频率分布不均匀的情况研究了一种新的数据改进方法,即将所有频率的响应信息叠加在一起,对它重新采样得到新的时域数据。并利用该方法对某型号卫星进行模态参数识别,与模态试验相比,结果比较理想,从而实现了利用正弦振动试验的数据提取模态参数的目的。

钢框架结构正弦扫频振动台试验的虚拟实现

通过理论推导,得到了正弦扫频函数的精确数学描述。通过模态测试,获取了五层钢框架结构的五阶横向固有频率。由结构正弦扫频振动的数值仿真分析可知,结构在正反向正弦扫频激励下的动力响应差异不大,两者的结果均可作为试件动力特性的评定指标;但在结构正弦扫频振动台试验设计时,应根据台面的动力特征确定是否考虑振动台面对结构动力响应的影响并进行修正。以上结论可为结构正弦扫频振动台试验的设计及动力时程仿真提供理论依据。

正弦扫频及随机激励颗粒阻尼器减振效果比较

用多组颗粒阻尼器对航天器上某工程结构进行减振实验研究,并用两种指标(共振峰处传递函数和测点与激振台加速度均方根之比)分别评价了正弦扫频和随机激励作用下颗粒阻尼器减振效果,发现采用正弦扫频、随机激励两种激励条件时,得出的减振效果有明显差异。为此,对差异机理进行了研究、分析。结果表明:颗粒阻尼器作为一种强非线性的被动阻尼器,其减振效果的评价不宜基于某种特定的激励条件和采用单一的评价指标,而应根据具体的使用环境选择合适的激励条件和评价指标。

基于周期延拓的步进式正弦扫频阻抗控制方法

针对步进式多输入多输出正弦扫频振动试验中相邻信号过渡不平顺以及多点相位控制精度差的问题,分析扫频频率切换机理,在保证试验时间以及多点相位差满足参考容差要求情况下,提出周期延拓法平稳地处理两段不连续信号;提出了阻抗多点控制算法,分析了压缩因子对收敛速度与控制精度的影响,设定频响函数矩阵条件数阈值以避免结构病态频率带来的过激励影响;开展多轴多点正弦扫频振动算法试验,结果验证了算法可靠性与有效性.

正弦扫频振动试验结构响应的高精度频谱分析方法

提出一种基于扫频规律的频率跟踪离散傅里叶变换(DFT)方法,用于处理正弦扫频振动试验中的结构响应信号。首先基于过零点检测和最小二乘法进行信号基频辨识,并根据基频对离散时域信号进行整周期截断,以减少谐波分析中频谱泄漏造成的误差;然后通过DFT方法对截断后的时域信号进行频谱分析,得到信号的幅值谱。利用该方法对某航天器正弦振动试验数据进行频谱分析,并和其他的时频分析方法进行精度对比。结果表明,该方法适用性好且能有效减小频谱分析误差。

商用车电瓶箱支架振动疲劳试验方法对比分析

文章通过对道路模拟试验方法和正弦扫频振动试验方法的介绍,并将两种试验方法应用于商用车电瓶箱支架振动疲劳试验。通过试验结果对比分析可知:应用两种振动试验方法考核得到的支架开裂位置即薄弱环节基本一致;从试验时间、试验成本等方面来考虑,推荐使用正弦扫频试验方法对该类支架薄弱环节进行考核。文章得出的结论在一定程度上能够指导该类支架振动耐久试验进行,为新产品研发提供技术支持。