本文關(guān)鍵詞：振型縮聚擴(kuò)充及其應(yīng)用

  更多相關(guān)文章： 模態(tài)試驗(yàn)與分析 有限元建模與分析 振型縮聚與擴(kuò)充 試驗(yàn)/分析模型 傳感器配置 應(yīng)變模態(tài) MATLAB工具箱

【摘要】：在航空、航天、機(jī)械等領(lǐng)域，為了預(yù)測結(jié)構(gòu)響應(yīng)、監(jiān)測系統(tǒng)工作狀態(tài)，進(jìn)而控制其工程性能，需要建立一個較精確描述結(jié)構(gòu)的數(shù)學(xué)模型。將結(jié)構(gòu)的試驗(yàn)?zāi)Ｐ团c有限元模型相結(jié)合，是建立該數(shù)學(xué)模型的有效方法：將有限元模態(tài)振型減縮，可以建立一個其自由度與試驗(yàn)自由度對應(yīng)一致的試驗(yàn)/分析模型（Test-Analysis Model, TAM）；將試驗(yàn)?zāi)B(tài)振型擴(kuò)充，則可以得到一個空間完備的模態(tài)振型。 本文針對振型縮聚和振型擴(kuò)充的方法進(jìn)行了系統(tǒng)的研究和應(yīng)用。研究了傳統(tǒng)的振型縮聚技術(shù)，并重點(diǎn)應(yīng)用于測量自由度的選擇，即傳感器配置。提出了一種將基于振型矩陣轉(zhuǎn)置正交分解的逐步累積法和基于振型有效獨(dú)立的逐步減縮法結(jié)合使用的兩步式傳感器配置方法，并將這種方法與另外三種常用的傳感器配置方法應(yīng)用于懸臂梁與某車輛構(gòu)架模型上。通過度量指標(biāo)的比較，這種兩步式傳感器配置方法所確定的測量自由度既能滿足振型匹配要求，又能保證測試振型的獨(dú)立性。對于振型擴(kuò)充，研究了四種經(jīng)典的振型擴(kuò)充方法，將其歸納為兩類，即利用質(zhì)量剛度矩陣的擴(kuò)充方法與利用模態(tài)坐標(biāo)的擴(kuò)充方法。將四種擴(kuò)充方法分別應(yīng)用于懸臂梁與構(gòu)架模型的試驗(yàn)振型擴(kuò)充并進(jìn)行了對比。為獲得結(jié)構(gòu)的應(yīng)變模態(tài)，研究了模態(tài)振型與應(yīng)變模態(tài)之間的關(guān)系，推導(dǎo)了梁單元與四節(jié)點(diǎn)板單元應(yīng)變模態(tài)的算法，計算了梁模型的應(yīng)變模態(tài)。利用兩步式傳感器配置方案對懸臂梁與構(gòu)架模型進(jìn)行了模態(tài)試驗(yàn)，計算了試驗(yàn)?zāi)B(tài)置信準(zhǔn)則（MAC），驗(yàn)證了試驗(yàn)結(jié)果的可靠性。利用MATLAB GUI編程技術(shù)開發(fā)了振型縮聚擴(kuò)充MATLAB工具箱，實(shí)現(xiàn)了友好了人機(jī)交互功能。
【關(guān)鍵詞】：模態(tài)試驗(yàn)與分析 有限元建模與分析 振型縮聚與擴(kuò)充 試驗(yàn)/分析模型 傳感器配置 應(yīng)變模態(tài) MATLAB工具箱
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TH113.1
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-12
• 第一章 緒論12-16
• 1.1 研究背景和選題依據(jù)12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-14
• 1.3 本文研究內(nèi)容及安排14-16
• 第二章 振型縮聚技術(shù)及應(yīng)用16-33
• 2.1 振型縮聚技術(shù)概述16
• 2.2 試驗(yàn)/計算模型的自由度16-23
• 2.2.1 常用的傳感器配置方法16-20
• 2.2.2 逐步累積與減縮相結(jié)合的配置方法（QR-EI）20-21
• 2.2.3 測量自由度數(shù)目的確定21
• 2.2.4 激勵自由度的確定21-22
• 2.2.5 度量指標(biāo)22-23
• 2.3 試驗(yàn)/計算模型的模態(tài)參數(shù)23-24
• 2.3.1 模態(tài)參數(shù)的計算23-24
• 2.3.2 利用模態(tài)參數(shù)檢驗(yàn) TAM 的可靠性24
• 2.4 振型縮聚算例24-32
• 2.4.1 懸臂梁算例24-28
• 2.4.2 構(gòu)架模型算例28-32
• 2.5 本章小結(jié)32-33
• 第三章 振型擴(kuò)充技術(shù)及應(yīng)用33-57
• 3.1 振型擴(kuò)充技術(shù)概述33
• 3.2 試驗(yàn)/計算模型擴(kuò)充33-37
• 3.2.1 振型匹配33-34
• 3.2.2 兩類振型擴(kuò)充方法34-36
• 3.2.3 置信準(zhǔn)則36-37
• 3.3 振型擴(kuò)充算例37-48
• 3.3.1 懸臂梁模型振型擴(kuò)充37-42
• 3.3.2 構(gòu)架模型振型擴(kuò)充42-48
• 3.4 振型與應(yīng)變的關(guān)系48-56
• 3.4.1 位移與應(yīng)變的關(guān)系48-49
• 3.4.2 應(yīng)變模態(tài)49-50
• 3.4.3 梁單元懸臂梁模型的應(yīng)變模態(tài)算例50-52
• 3.4.4 板單元懸臂梁模型的應(yīng)變模態(tài)算例52-56
• 3.5 本章小結(jié)56-57
• 第四章 模態(tài)試驗(yàn)57-67
• 4.1 模態(tài)試驗(yàn)概述57
• 4.2 懸臂梁試驗(yàn)57-62
• 4.2.1 試驗(yàn)裝置57-60
• 4.2.2 數(shù)據(jù)采集60
• 4.2.3 系統(tǒng)識別60-61
• 4.2.4 驗(yàn)證結(jié)果61-62
• 4.3 構(gòu)架模型試驗(yàn)62-66
• 4.3.1 試驗(yàn)裝置62-64
• 4.3.2 數(shù)據(jù)采集64
• 4.3.3 系統(tǒng)識別64-65
• 4.3.4 驗(yàn)證結(jié)果65-66
• 4.4 本章小結(jié)66-67
• 第五章 MATLAB 工具箱開發(fā)67-76
• 5.1 MATLAB 簡介67
• 5.2 GUI 輔助圖形界面67-69
• 5.1.1 圖形用戶界面簡介67
• 5.1.2 文件 I/O67-68
• 5.1.3 句柄圖形體系68-69
• 5.1.4 預(yù)定義對話框69
• 5.3 振型縮聚擴(kuò)充工具箱69-75
• 5.3.1 主界面69-70
• 5.3.2 振型縮聚模塊70-73
• 5.3.3 振型擴(kuò)充模塊73-75
• 5.4 本章小結(jié)75-76
• 第六章 全文工作總結(jié)和展望76-78
• 6.1 本文的主要工作和結(jié)論76-77
• 6.2 后續(xù)工作展望77-78
• 參考文獻(xiàn)78-82
• 致謝82-83
• 在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文83

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 王彤;張令彌;;運(yùn)行模態(tài)分析的頻域空間域分解法及其應(yīng)用[J];航空學(xué)報;2006年01期

2 焦群英，王書茂，才力，潘廣和，張平;用于結(jié)構(gòu)共振疲勞壽命估計的應(yīng)變模態(tài)分析[J];機(jī)械工程學(xué)報;1996年03期

3 徐有剛;馮加權(quán);杜強(qiáng);王玉軍;;大型結(jié)構(gòu)件模態(tài)試驗(yàn)方法[J];科學(xué)技術(shù)與工程;2007年13期

4 劉福強(qiáng),張令彌;作動器/傳感器優(yōu)化配置的研究進(jìn)展[J];力學(xué)進(jìn)展;2000年04期

5 費(fèi)慶國;李愛群;繆長青;張令彌;;基于主列篩選的動態(tài)測試傳感器配置方法研究[J];力學(xué)學(xué)報;2008年04期

，

本文編號：1046550