為了將虛擬試驗技術(shù)試驗成本低和試驗周期短等優(yōu)點與多維隨機振動試驗模擬試驗件工作狀態(tài)真實的優(yōu)勢相結(jié)合,提出一種多維隨機振動虛擬試驗方法。針對某一模擬彈試驗場景,建立了包含振動臺機電模型與模擬彈有限元模型的多維隨機振動虛擬試驗系統(tǒng),并通過實物試驗驗證虛擬試驗系統(tǒng)的可靠性。最后利用虛擬試驗系統(tǒng),對不同工況下的試驗效果進行預示,可以為振動試驗中控制點選取和優(yōu)化配置提供參考。 

【文章來源】：導彈與航天運載技術(shù). 2020,(03)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

虛擬試驗系統(tǒng)的裝配Fig.5AssemblyofVirtualTestSystem單位:mm

鄭威等虛擬振動臺試驗技術(shù)在多維隨機振動試驗中的應用第3期103本文在文獻[7]的基礎上，進一步對模擬彈實物進行有限元建模，建立完整的模擬彈振動試驗系統(tǒng)，進行多維隨機振動虛擬試驗，并通過實物試驗驗證虛擬試驗系統(tǒng)的可靠性。最后利用虛擬試驗系統(tǒng)，對不同工況下的試驗效果進行預示，為振動試驗中控制點選取和優(yōu)化配置提供參考。1虛擬試驗系統(tǒng)虛擬試驗系統(tǒng)主要由以下3部分組成：振動臺機電模型、試驗件有限元模型、虛擬控制器。其中，振動臺機電模型與虛擬控制器是虛擬試驗系統(tǒng)的基礎部分，在完成了這兩部分的搭建后，對于不同的試驗情況，一般只需要進行少量的調(diào)整即可復用；而試驗件有限元模型則是虛擬試驗系統(tǒng)中變化的部分，應根據(jù)實際的試驗件和安裝方式進行建模。1.1振動臺模型電振動臺的典型結(jié)構(gòu)如圖1所示。其中，振動臺臺面與驅(qū)動線圈構(gòu)成的組合體，是振動臺的運動部件，很大程度上決定了振動臺的性能。該運動部件的一階共振頻率和阻抗特性，對虛擬振動臺建模參數(shù)的確定有著重要的影響。圖1電振動臺結(jié)構(gòu)Fig.1StructureofElectricalVibrationTable為了描述振動臺的動力學特性，可以建立振動臺的二自由度模型，如圖2a所示。其中，臺面與驅(qū)動線圈的總體質(zhì)量，可以通過振動臺的出廠參數(shù)進行查詢。但臺面質(zhì)量與驅(qū)動線圈質(zhì)量，則不能直接得到，可以通過在臺面附加已知質(zhì)量的質(zhì)量塊，觀察共振頻率變化的方法得到[1,3]。cxa）二自由度模型b）電磁模型圖2振動臺機電模型Fig.2ElectromechanicalModelofVibrationTableca—臺面與動圈間的阻尼；cs—懸掛阻尼；eback—反向感應電壓；ka—臺面與動圈間剛度；ks—懸掛剛度；mt—臺面質(zhì)量；mc

鄭威等虛擬振動臺試驗技術(shù)在多維隨機振動試驗中的應用第3期103本文在文獻[7]的基礎上，進一步對模擬彈實物進行有限元建模，建立完整的模擬彈振動試驗系統(tǒng)，進行多維隨機振動虛擬試驗，并通過實物試驗驗證虛擬試驗系統(tǒng)的可靠性。最后利用虛擬試驗系統(tǒng)，對不同工況下的試驗效果進行預示，為振動試驗中控制點選取和優(yōu)化配置提供參考。1虛擬試驗系統(tǒng)虛擬試驗系統(tǒng)主要由以下3部分組成：振動臺機電模型、試驗件有限元模型、虛擬控制器。其中，振動臺機電模型與虛擬控制器是虛擬試驗系統(tǒng)的基礎部分，在完成了這兩部分的搭建后，對于不同的試驗情況，一般只需要進行少量的調(diào)整即可復用；而試驗件有限元模型則是虛擬試驗系統(tǒng)中變化的部分，應根據(jù)實際的試驗件和安裝方式進行建模。1.1振動臺模型電振動臺的典型結(jié)構(gòu)如圖1所示。其中，振動臺臺面與驅(qū)動線圈構(gòu)成的組合體，是振動臺的運動部件，很大程度上決定了振動臺的性能。該運動部件的一階共振頻率和阻抗特性，對虛擬振動臺建模參數(shù)的確定有著重要的影響。圖1電振動臺結(jié)構(gòu)Fig.1StructureofElectricalVibrationTable為了描述振動臺的動力學特性，可以建立振動臺的二自由度模型，如圖2a所示。其中，臺面與驅(qū)動線圈的總體質(zhì)量，可以通過振動臺的出廠參數(shù)進行查詢。但臺面質(zhì)量與驅(qū)動線圈質(zhì)量，則不能直接得到，可以通過在臺面附加已知質(zhì)量的質(zhì)量塊，觀察共振頻率變化的方法得到[1,3]。cxa）二自由度模型b）電磁模型圖2振動臺機電模型Fig.2ElectromechanicalModelofVibrationTableca—臺面與動圈間的阻尼；cs—懸掛阻尼；eback—反向感應電壓；ka—臺面與動圈間剛度；ks—懸掛剛度；mt—臺面質(zhì)量；mc

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于MATLAB/Simulink多輸入多輸出隨機振動試驗模擬研究[J]. 葉焰杰,陳懷海,賀旭東,鄭威.  國外電子測量技術(shù). 2016(01)
[2]振動臺虛擬試驗仿真技術(shù)研究[J]. 譚永華,蔡國飆.  機械強度. 2010(01)
[3]衛(wèi)星虛擬振動試驗系統(tǒng)研究[J]. 劉闖,向樹紅,馮咬齊.  航天器環(huán)境工程. 2009(03)

博士論文
[1]多輸入多輸出隨機振動試驗控制算法及若干問題研究[D]. 崔旭利.南京航空航天大學 2011

碩士論文
[1]航天器虛擬振動試驗系統(tǒng)研究[D]. 李霖圣.哈爾濱工業(yè)大學 2012



本文編號：3384052