發(fā)布時(shí)間：2023-12-11 19:38

　　隨著航天技術(shù)的發(fā)展,空間機(jī)構(gòu)中采用繩索作為連接、承力、驅(qū)動(dòng)構(gòu)件的場(chǎng)合越來(lái)越多。繩索作為一類只能承受張拉載荷的柔性體,其張緊力準(zhǔn)確測(cè)量的重要性日益凸顯。本文針對(duì)傳統(tǒng)繩索張緊力測(cè)量技術(shù)存在的不足,通過(guò)對(duì)已有測(cè)量技術(shù)總結(jié)分析,開展基于聲波反饋的空間機(jī)構(gòu)承力繩索張緊力測(cè)量方法研究。課題主要研究?jī)?nèi)容包括繩索振動(dòng)與聲學(xué)特性分析、基于聲波的繩索張力測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及相關(guān)試驗(yàn)驗(yàn)證。本文建立基于有限元-邊界元的繩索振動(dòng)與聲學(xué)仿真模型。將張緊繩索等效為單根弦,對(duì)其進(jìn)行模態(tài)分析。在施加激勵(lì)后對(duì)模型進(jìn)行瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)仿真,以分析模型的瞬態(tài)振動(dòng)特性。最后將結(jié)構(gòu)振動(dòng)數(shù)據(jù)導(dǎo)入聲學(xué)邊界元網(wǎng)格,對(duì)模型聲學(xué)特性展開研究。課題分別獲得模型振動(dòng)頻譜與聲頻譜,對(duì)比二者結(jié)果,驗(yàn)證通過(guò)聲波原理進(jìn)行繩索振動(dòng)信息獲取方法的可行性。最后分析相關(guān)因素對(duì)繩索振動(dòng)與聲學(xué)特性的影響。為實(shí)現(xiàn)對(duì)繩索振動(dòng)音頻信號(hào)的采集分析,課題開發(fā)設(shè)計(jì)基于Lab VIEW的音頻信號(hào)分析系統(tǒng)。研究?jī)?nèi)容包括對(duì)測(cè)量用麥克風(fēng)、數(shù)據(jù)采集卡等關(guān)鍵硬件的選型以及對(duì)系統(tǒng)的信號(hào)采集、信號(hào)預(yù)處理、信號(hào)分析、文件管理等功能模塊分別進(jìn)行編程設(shè)計(jì)。為避免環(huán)境中低頻噪音對(duì)有用信號(hào)的影響,課題采用基于...

【文章頁(yè)數(shù)】：62 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題來(lái)源及研究的目的和意義
        1.1.1 課題來(lái)源
        1.1.2 研究目的和意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀與分析
        1.2.1 空間機(jī)構(gòu)中繩索應(yīng)用現(xiàn)狀
        1.2.2 繩索張力測(cè)量方法研究現(xiàn)狀
        1.2.3 基于聲學(xué)原理的測(cè)量技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.2.4 繩索振動(dòng)與聲學(xué)特性研究現(xiàn)狀
        1.2.5 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析
    1.3 課題主要研究?jī)?nèi)容
第2章 繩索振動(dòng)與聲學(xué)模型理論分析
    2.1 引言
    2.2 張緊繩索振動(dòng)特性研究
        2.2.1 張緊繩索振動(dòng)模型的簡(jiǎn)化
        2.2.2 撥擊激勵(lì)下繩索自由振動(dòng)特性研究
        2.2.3 張緊繩模態(tài)分析
    2.3 繩索聲學(xué)模型的建立
        2.3.1 聲學(xué)基本方程的推導(dǎo)
        2.3.2 聲場(chǎng)分析邊界條件
        2.3.3 模型的驗(yàn)證
    2.4 本章小結(jié)
第3章 繩索振動(dòng)與聲學(xué)特性仿真分析
    3.1 引言
    3.2 繩索聲場(chǎng)求解
        3.2.1 張緊繩索瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)響應(yīng)分析
        3.2.2 基于聲學(xué)邊界元法的繩索聲學(xué)特性仿真分析
    3.3 激勵(lì)面內(nèi)繩索聲學(xué)特性分析
    3.4 不同條件下繩索聲學(xué)特性分析
        3.4.1 激勵(lì)因素的影響
        3.4.2 繩索長(zhǎng)度的影響
        3.4.3 測(cè)點(diǎn)位置的影響
    3.5 本章小結(jié)
第4章 基于Lab VIEW的繩索音頻信號(hào)分析系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    4.1 引言
    4.2 測(cè)量系統(tǒng)及系統(tǒng)分析流程
    4.3 測(cè)量系統(tǒng)硬件設(shè)備選型
        4.3.1 測(cè)量用麥克風(fēng)模塊選型
        4.3.2 數(shù)據(jù)采集卡選型
    4.4 測(cè)量系統(tǒng)各模塊功能的實(shí)現(xiàn)
        4.4.1 信號(hào)采集模塊的實(shí)現(xiàn)
        4.4.2 數(shù)據(jù)讀寫模塊的實(shí)現(xiàn)
        4.4.3 信號(hào)波形預(yù)處理模塊的實(shí)現(xiàn)
        4.4.4 信號(hào)分析模塊的實(shí)現(xiàn)
    4.5 基于頻差法的音頻信號(hào)基頻獲取
    4.6 鋼絲繩張力測(cè)量試驗(yàn)研究
        4.6.1 試驗(yàn)平臺(tái)的搭建
        4.6.2 結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)鋼絲繩音頻效果的試驗(yàn)分析
        4.6.3 激勵(lì)因素對(duì)鋼絲繩音頻效果的試驗(yàn)分析
        4.6.4 直徑1.2mm鋼絲繩張力測(cè)量試驗(yàn)
    4.7 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝



本文編號(hào)：3873241