本文關(guān)鍵詞：基于徑軸向切比雪夫矩函數(shù)描述的動(dòng)力學(xué)模型確認(rèn)方法及其應(yīng)用　出處：《南京航空航天大學(xué)》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：模型確認(rèn)是指利用結(jié)構(gòu)的測(cè)試數(shù)據(jù)對(duì)有限元模型進(jìn)行校準(zhǔn)、相關(guān)分析和模型修正,從而使有限元模型預(yù)測(cè)的結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)特性和試驗(yàn)測(cè)試之間的差異在可接受的范圍之內(nèi)的過程,其中相關(guān)分析和模型修正是十分重要的兩個(gè)關(guān)鍵步驟。隨著現(xiàn)代非接觸振動(dòng)測(cè)試技術(shù)的發(fā)展,如連續(xù)激光掃描測(cè)振技術(shù),精細(xì)、數(shù)據(jù)量大的全域模態(tài)振型的獲得已成為可能。傳統(tǒng)的模態(tài)相關(guān)分析及模型修正方法處理此類數(shù)據(jù)時(shí)存在較大的局限性,此外在對(duì)稱結(jié)構(gòu)重模態(tài)的相關(guān)分析中,傳統(tǒng)的相關(guān)分析方法存在巨大的不足,不能對(duì)重模態(tài)的特性進(jìn)行準(zhǔn)確描述。為了彌補(bǔ)這些局限性,圖像處理技術(shù)中的矩函數(shù)理論被引入到了結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)相關(guān)分析和模型修正中,而以往對(duì)矩函數(shù)理論的研究都停留在二維矩函數(shù),很少涉及三維矩函數(shù),但實(shí)際的工程對(duì)象都是三維結(jié)構(gòu),二維矩函數(shù)在三維結(jié)構(gòu)的應(yīng)用存在較多問題。因此,本文提出了一種三維的徑軸向切比雪夫(Radial Axial Tchebichef,RAT)矩函數(shù)理論,可直接用于描述三維結(jié)構(gòu)的模態(tài)振型,并研究了基于RAT矩函數(shù)的結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)的相關(guān)分析和模型修正方法。首先,本文提出了RAT矩函數(shù)理論,證明了其積分核多項(xiàng)式的正交性,推導(dǎo)了利用有限個(gè)矩特征值進(jìn)行振型重構(gòu)的公式。其次,以仿真圓柱機(jī)匣為研究對(duì)象,驗(yàn)證了RAT矩函數(shù)的模態(tài)振型描述方法的可行性,并對(duì)比分析了不同矩函數(shù)描述三維結(jié)構(gòu)模態(tài)振型的效果,結(jié)果表明利用三維RAT矩函數(shù)僅需要較少階次的矩特征值就可以精確的描述三維結(jié)構(gòu)的模態(tài)振型,其模態(tài)振型的描述能力是大大優(yōu)于二維矩函數(shù)的。另外,對(duì)RAT矩函數(shù)在去噪上的應(yīng)用進(jìn)行了初步研究,利用矩函數(shù)對(duì)帶隨機(jī)噪聲仿真圓柱機(jī)匣的模態(tài)振型進(jìn)行重構(gòu),重構(gòu)的模態(tài)振型圖像去噪效果明顯。最后,重點(diǎn)研究了基于RAT矩函數(shù)的結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)模型確認(rèn)方法,以某航空發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)件的前機(jī)匣為研究對(duì)象,建立了有限元仿真模型,對(duì)實(shí)際結(jié)構(gòu)進(jìn)行了振動(dòng)模態(tài)試驗(yàn),利用基于RAT矩函數(shù)的相關(guān)分析方法對(duì)該機(jī)匣進(jìn)行了相關(guān)分析,結(jié)果表明該方法可以很好的體現(xiàn)出重模態(tài)的特性,得到了匹配模態(tài)對(duì),并求解出了重模態(tài)對(duì)之間的轉(zhuǎn)角,分析結(jié)果比傳統(tǒng)的模態(tài)置信準(zhǔn)則更優(yōu)。進(jìn)一步利用基于RAT矩函數(shù)的模型修正方法對(duì)該機(jī)匣進(jìn)行模型修正,同時(shí)考慮模態(tài)頻率和RAT矩函數(shù)的模型修正可以使修正結(jié)果趨于收斂,避免了發(fā)散或振蕩的情況,修正后的最大頻差從-6.2%降低到1.8%,驗(yàn)證了該方法的正確性和可行性,這是對(duì)傳統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型修正方法的拓展與創(chuàng)新。
[Abstract]:In order to make up for these limitations , the principle of moment function in image processing is very important to describe the modal shapes of the three - dimensional structure . The correctness and feasibility of the method are verified , which is the extension and innovation of the traditional dynamic model modification method .

【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：V231.9

【參考文獻(xiàn)】

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1 ;Mode shape description of an aero-engine casing structure using Zernike moment descriptors[J];航空動(dòng)力學(xué)報(bào);2011年04期

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2 賈晴晴;基于矩函數(shù)的結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)模型確認(rèn)方法研究[D];南京航空航天大學(xué);2012年

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本文編號(hào)：1375435