水下非接觸爆炸試驗(yàn)是檢驗(yàn)艦船及艦載設(shè)備抗沖擊能力最直接有效的方法。使用加速度傳感器測(cè)量試驗(yàn)過(guò)程中設(shè)備基座的加速度響應(yīng)計(jì)算得到的沖擊響應(yīng)譜是設(shè)備抗沖擊能力設(shè)計(jì)校核工作的重要依據(jù)。直接獲得的加速度數(shù)據(jù)往往含有趨勢(shì)項(xiàng)誤差,導(dǎo)致計(jì)算的沖擊響應(yīng)譜中低頻譜線漂移,漂移后的譜值可能會(huì)比真實(shí)值大1-2個(gè)數(shù)量級(jí),對(duì)設(shè)備考核造成影響。本文針對(duì)趨勢(shì)項(xiàng)誤差導(dǎo)致的沖擊響應(yīng)譜中低頻譜線漂移問(wèn)題,提出了兩種中低頻沖擊響應(yīng)譜修正方法,并開(kāi)展沖擊驗(yàn)證試驗(yàn),檢驗(yàn)該方法的有效性。艦載設(shè)備抗沖擊試驗(yàn)中的沖擊環(huán)境通常由加速度信號(hào)計(jì)算得到的沖擊響應(yīng)譜表征。研究了沖擊環(huán)境測(cè)量技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀,加速度傳感器作為傳統(tǒng)的振動(dòng)信號(hào)測(cè)量手段,在沖擊環(huán)境下測(cè)量數(shù)據(jù)中往往含有趨勢(shì)項(xiàng)誤差成分,導(dǎo)致沖擊響應(yīng)譜中低頻譜線漂移,不能準(zhǔn)確描述試驗(yàn)過(guò)程中的中低頻沖擊環(huán)境。為解決上述問(wèn)題,研究人員研制了簧片儀、沖擊擺和彈簧振子等中低頻沖擊環(huán)境測(cè)量裝置,作為加速度傳感器的補(bǔ)充測(cè)量手段。研究發(fā)現(xiàn)直接觀測(cè)加速度信號(hào)中是否含有趨勢(shì)項(xiàng)存在困難,通過(guò)對(duì)信號(hào)應(yīng)用傅里葉變換分析和數(shù)值積分方法分析處理,發(fā)現(xiàn)含趨加速度信號(hào)中往往含有高能低頻分量,積分得到的速度和位移曲線出現(xiàn)嚴(yán)重零漂... 

【文章來(lái)源】：沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)遼寧省

【文章頁(yè)數(shù)】：90 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

地震中被損壞木質(zhì)房屋結(jié)構(gòu)

沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文4陸狀態(tài)下的沖擊響應(yīng)特性，該研究發(fā)現(xiàn)不同著陸姿態(tài)對(duì)設(shè)備的沖擊響應(yīng)譜曲線走勢(shì)基本沒(méi)有影響，但是同一設(shè)備的不同位置沖擊響應(yīng)曲線走勢(shì)相差很大。圖1.2美國(guó)宇航局開(kāi)展噴氣式飛機(jī)機(jī)身碰撞測(cè)試Fig.1.2NASAlaunchesjetaircraftfuselagecrashtest在航天器的沖擊響應(yīng)特性研究方面，苑忠惠[18]將設(shè)計(jì)譜利用綜合波形法中的正弦窗函數(shù)合成設(shè)計(jì)譜加速度時(shí)域信號(hào)，并對(duì)模型的載荷加載點(diǎn)施加該沖擊載荷，然后輸出加載點(diǎn)加速度響應(yīng)譜，將其與設(shè)計(jì)譜進(jìn)行對(duì)比分析，通過(guò)調(diào)整基波波形和延遲時(shí)間，使其處于容差范圍內(nèi)，從而得到合乎容差范圍內(nèi)的響應(yīng)譜。彭志剛[19]為探究星箭分離過(guò)程中爆炸螺栓對(duì)于衛(wèi)星敏感設(shè)備的影響，提出了基于統(tǒng)計(jì)能量法的沖擊響應(yīng)譜分析方法，并對(duì)比分析了單點(diǎn)爆炸與四點(diǎn)爆炸的系統(tǒng)響應(yīng)差異性，預(yù)測(cè)了星箭分離時(shí)解鎖沖擊振動(dòng)情況。圖1.3所示為航天器火工高能沖擊分離階段爆炸試驗(yàn)圖。王翠榮等[20]對(duì)固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)地面點(diǎn)火試驗(yàn)的點(diǎn)火沖擊信號(hào)利用改進(jìn)遞歸濾波器法計(jì)算沖擊響應(yīng)譜，驗(yàn)證了該方法的準(zhǔn)確性與有效性。張華等[21]利用ANSYS對(duì)擺錘式?jīng)_擊試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行仿真研究，給出了響應(yīng)板設(shè)計(jì)參數(shù)、試驗(yàn)臺(tái)支撐條件和沖擊脈沖對(duì)響應(yīng)譜曲線的影響，研究發(fā)現(xiàn)擺錘式?jīng)_擊試驗(yàn)臺(tái)能夠較好地模擬爆炸沖擊環(huán)境。穆瑞忠等[22]比較了不同沖擊譜模擬試驗(yàn)方法的基本原理，振動(dòng)臺(tái)模擬具有設(shè)備規(guī)范、操作成本低、可控性高等優(yōu)點(diǎn)，但是其量級(jí)很低、頻率范圍較窄，因此難以模擬高量級(jí)的復(fù)雜沖擊環(huán)境。碰撞式?jīng)_擊試驗(yàn)機(jī)能夠產(chǎn)生高達(dá)幾千g的沖擊載荷，信號(hào)最高頻率在5000Hz以上，但是難以復(fù)現(xiàn)試驗(yàn)工況。TNT爆炸試驗(yàn)?zāi)軌蛘鎸?shí)模擬航天產(chǎn)品工作過(guò)程中的爆炸沖擊環(huán)境，但是卻難以加強(qiáng)沖擊量級(jí)裕度。同時(shí)實(shí)際爆炸試驗(yàn)還會(huì)導(dǎo)致有些部段結(jié)?

第1章緒論5進(jìn)一步研究。張剛等[25]為保證加載加速度激勵(lì)能夠得到標(biāo)準(zhǔn)沖擊響應(yīng)譜，開(kāi)展火藥激勵(lì)控制方法、響應(yīng)板邊界、工裝動(dòng)特性等對(duì)響應(yīng)譜型影響的研究，研究發(fā)現(xiàn)使用圓環(huán)形火藥激勵(lì)加載方式在40000g，1600Hz條件下的爆炸沖擊試驗(yàn)中，實(shí)現(xiàn)了拐點(diǎn)頻率和容差±6dB的譜型控制要求。圖1.3航天器高能火工沖擊分離階段試驗(yàn)Fig.1.3Phaseexperimentofhigh-energyshockseparationofspacecraftpyrotechnics在海軍艦艇及艦載設(shè)備抗沖擊研究方面，方超[26]應(yīng)用沖擊響應(yīng)譜探究雙體船系統(tǒng)沖擊環(huán)境特性，通過(guò)記錄艦船不同位置的考核點(diǎn)的加速度響應(yīng)，得到各部位譜速度響應(yīng)，研究發(fā)現(xiàn)，船體中間位置譜速度最大，沿船長(zhǎng)方向向兩個(gè)遞減，艦艇末端譜速度最校章振華等[27]研究一種在船體濕表面敷設(shè)超彈性覆蓋層，從而減少遠(yuǎn)場(chǎng)水下爆炸沖擊對(duì)艦船造成的損傷，而覆蓋層為薄壁結(jié)構(gòu)與艦船尺度不匹配，導(dǎo)致難以開(kāi)展有限元分析計(jì)算，為解決這一問(wèn)題，提出具有較高計(jì)算效率的仿真近似方法。應(yīng)用沖擊響應(yīng)譜比較仿真數(shù)據(jù)與試驗(yàn)數(shù)據(jù)，該船體結(jié)構(gòu)與覆蓋層間、覆蓋層與流體間耦合關(guān)系能夠準(zhǔn)確匹配，仿真計(jì)算與試驗(yàn)結(jié)果吻合。王珂等[28]利用沖擊響應(yīng)譜對(duì)典型艦船水下爆炸沖擊環(huán)境進(jìn)行仿真研究，研究結(jié)果表明沖擊譜的譜值由船底外板到最上層甲板呈衰減的趨勢(shì)，加速度譜值隨爆距的增加呈近似的指數(shù)衰減趨勢(shì)，加速度譜值隨炸藥量的增加呈近似拋物線增加趨勢(shì)。杜志鵬等[29]提出一種利用偽速度沖擊響應(yīng)譜與傅里葉變換幅值譜數(shù)值等價(jià)關(guān)系，結(jié)合設(shè)計(jì)沖擊響應(yīng)譜修正沖擊響應(yīng)譜的修正方法，該方法能夠使沖擊信號(hào)繪制的沖擊響應(yīng)譜更為接近標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)譜，從而反映與設(shè)計(jì)譜更為接近的沖擊環(huán)境。姜濤等[30]探究了前聯(lián)邦德國(guó)國(guó)防軍艦建造規(guī)范BV043/85規(guī)定的沖擊反應(yīng)譜轉(zhuǎn)換到正負(fù)三角波

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]中低頻集中質(zhì)量懸臂式簧片儀基頻分析方法研究[J]. 惠安民,閆明,馮麟涵,姜麗杰,劉海超.  振動(dòng)與沖擊. 2020(05)
[2]基于小波去噪振動(dòng)加速度信號(hào)處理及時(shí)頻域積分方法研究[J]. 成勛,周鐵,孫侃,楊帆,謝洪德,王順?lè)?  電力與能源. 2019(06)
[3]電磁繼電器沖擊失效邊界研究[J]. 徐子健,南宮自軍,李炳蔚,張子駿,余慕春,牛智玲,王佳南.  兵器裝備工程學(xué)報(bào). 2020(09)
[4]發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)鳥(niǎo)撞試驗(yàn)推力銷(xiāo)瞬態(tài)規(guī)律研究[J]. 劉濤,雷曉波,薛文鵬.  航空發(fā)動(dòng)機(jī). 2019(04)
[5]潛艇設(shè)備沖擊響應(yīng)譜譜跌特性數(shù)值分析[J]. 王曉欣,李笑天,馬笑輝,杜國(guó)偉.  中國(guó)艦船研究. 2019(03)
[6]基于改進(jìn)EMD消除激光多普勒信號(hào)中的趨勢(shì)項(xiàng)[J]. 范國(guó)浩,李玲玲,張艷兵,馬鐵華.  彈箭與制導(dǎo)學(xué)報(bào). 2017(06)
[7]200t級(jí)浮動(dòng)沖擊平臺(tái)水下爆炸試驗(yàn)低頻沖擊響應(yīng)數(shù)據(jù)分析[J]. 張磊,杜志鵬,吳靜波,計(jì)晨,張春輝,馮麟涵.  中國(guó)艦船研究. 2018(03)
[8]基于激光激勵(lì)的火工沖擊響應(yīng)及其特性研究[J]. 王錫雄,秦朝燁,丁繼鋒,張志研,褚福磊.  宇航學(xué)報(bào). 2018(04)
[9]水下爆炸作用下潛艇沖擊環(huán)境影響因素研究[J]. 李曉文,范斌,楊勇,郭君.  噪聲與振動(dòng)控制. 2017(06)
[10]火工式爆炸沖擊模擬試驗(yàn)響應(yīng)譜型控制方法研究[J]. 張剛,王曉毅,王飛,史新紅,王冀寧,趙卓茂.  強(qiáng)度與環(huán)境. 2017(03)

碩士論文
[1]橋梁船撞設(shè)計(jì)沖擊譜及可靠度研究[D]. 高朝彪.山東建筑大學(xué) 2018
[2]橋梁墩柱車(chē)撞沖擊譜研究[D]. 尹壯飛.山東建筑大學(xué) 2017
[3]爆炸載荷作用下衛(wèi)星星體沖擊響應(yīng)分析及緩沖方案研究[D]. 苑忠慧.吉林大學(xué) 2016
[4]基于統(tǒng)計(jì)能量法的星箭解鎖沖擊響應(yīng)譜分析[D]. 彭志剛.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[5]雙體船結(jié)構(gòu)抗爆抗沖擊特性研究[D]. 方超.哈爾濱工程大學(xué) 2011
[6]飛行器結(jié)構(gòu)力學(xué)環(huán)境虛擬技術(shù)研究[D]. 張華.西北工業(yè)大學(xué) 2007
[7]陀螺漂移信號(hào)的小波去噪及其誤差模型的研究[D]. 高寧.天津大學(xué) 2004



本文編號(hào)：3590483