針對多維振動中各個自由度之間的相干影響導(dǎo)致矩陣奇異的問題,提出了基于頻響比的傳遞矩陣估計方法。設(shè)計算例和試驗對頻響比法進(jìn)行了驗證,并與固定基礎(chǔ)模態(tài)試驗結(jié)果進(jìn)行了對比。結(jié)果表明基于頻響比法的多維振動基礎(chǔ)激勵試驗?zāi)B(tài)分析有明顯優(yōu)勢,頻響比法能夠獲得高質(zhì)量的傳遞矩陣,六自由度運動基礎(chǔ)激勵接近試驗件的實際使用環(huán)境,基礎(chǔ)激勵量級的變化明顯反映出結(jié)構(gòu)模態(tài)頻率和阻尼比的非線性特征,該方法對于提高基礎(chǔ)激勵模態(tài)試驗精度具有參考價值。 

【文章來源】：導(dǎo)彈與航天運載技術(shù). 2020,(05)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

矩陣條件數(shù)對比Fig.2CompareofConditionNumbers

VUVEUETHH（10）通過算例來說明式（7）和式（10）計算結(jié)果的區(qū)別。建立矩形截面梁的有限元模型，將梁劃分為20個單元，在梁根部同時施加不相干的線運動和角運動隨機激勵，求解端部節(jié)點1到中部節(jié)點16的角運動傳遞特性。雖然輸入的線角激勵不相干，但經(jīng)過結(jié)構(gòu)的傳遞，節(jié)點16處的線角運動響應(yīng)存在耦合。圖2顯示了響應(yīng)比法中需要求逆的矩陣00()UUGω和頻響比法中需要求逆的矩陣00()UEHω在二范數(shù)下的條件數(shù)隨頻率的變化情況，后者的條件數(shù)遠(yuǎn)小于前者。圖3中將頻響比法和響應(yīng)比法計算的結(jié)果與理論值進(jìn)行對比，可以看到基于頻響比的傳遞矩陣估計方法得到的結(jié)果更接近理論值。圖2矩陣條件數(shù)對比Fig.2CompareofConditionNumbers圖3傳遞率估計結(jié)果比較Fig.3CompareofEstimateResultsofTransmissionRate3試驗研究為了驗證基于頻響比的傳遞矩陣估計方法，發(fā)展多維振動環(huán)境中結(jié)構(gòu)模態(tài)識別技術(shù)，進(jìn)行了典型試驗件的六自由度基礎(chǔ)激勵試驗。試驗激勵設(shè)備為低頻液壓試驗臺，試驗加載臺面尺寸為2m×2m，由6個液壓作動器進(jìn)行激勵。試件為錐形結(jié)構(gòu)，將試件底部通過轉(zhuǎn)接工裝連接在臺面上，并在試件的一條母線上布置加速度傳感器測點，試驗系統(tǒng)組成見圖4。(ω)U(ω)0U(ω)0E圖4試驗系統(tǒng)組成Fig.4CompositionofTestSystem對6個液壓激振器輸入帶寬1~80Hz的全不相干隨機振動激勵，在臺面上產(chǎn)生六自由度運動，隨機振動譜形見圖5。按照基于頻響比的傳遞矩陣估計方法，得到傳遞率矩陣T(ω)。圖6為試件頂部測點在Y、Z方向的振動傳遞率曲線，能夠清楚看到試驗頻帶內(nèi)存在2階共振頻率，

試驗系統(tǒng)組成Fig.4CompositionofTestSystem

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]多維振動環(huán)境試驗中的結(jié)構(gòu)模態(tài)分析[J]. 吳家駒,張鵬飛,胡亞冰.  導(dǎo)彈與航天運載技術(shù). 2015(04)
[2]基礎(chǔ)激勵結(jié)構(gòu)的試驗?zāi)B(tài)分析[J]. 吳家駒,蘇華昌,王曉暉.  強度與環(huán)境. 2010(04)
[3]振動環(huán)境試驗中的結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)識別[J]. 周天朋,夏江寧,畢京丹.  強度與環(huán)境. 2008(06)



本文編號：3548019