本文關(guān)鍵詞：統(tǒng)計能量參數(shù)的實驗分析及載荷識別研究

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【摘要】：統(tǒng)計能量分析法廣泛應用于航空航天領(lǐng)域中,用以解決復雜結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的中高頻動力學聲振響應預示問題,而應用統(tǒng)計能量分析法的關(guān)鍵在于準確地獲取統(tǒng)計能量參數(shù),包括：內(nèi)損耗因子、耦合損耗因子以及模態(tài)密度等�？紤]到理論解析求解對結(jié)構(gòu)的特定性要求很高,且計算量較大,實驗測試成為獲得統(tǒng)計能量參數(shù)的主要方法。本文針對典型結(jié)構(gòu)開展了內(nèi)損耗因子、耦合損耗因子及模態(tài)密度的實驗分析研究工作,并基于實驗獲取的統(tǒng)計能量參數(shù)研究了結(jié)構(gòu)載荷識別的統(tǒng)計能量分析法。主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下：1)基于穩(wěn)態(tài)能量流法對單塊鋁合金板進行了內(nèi)損耗因子的實驗測試,基于現(xiàn)場穩(wěn)態(tài)測試法對耦合折板進行了內(nèi)損耗因子與耦合損耗因子的同步實驗測試。通過單塊板測試得到的內(nèi)損耗因子與通過耦合折板測試得到的內(nèi)損耗因子呈現(xiàn)了較好的吻合性,說明穩(wěn)態(tài)能量流法測試內(nèi)損耗因子的適用性；耦合損耗因子比內(nèi)損耗因子小一個數(shù)量級,很好地滿足了統(tǒng)計能量分析法弱耦合的假設(shè)條件。2)基于點導納法原理分別采用脈沖錘擊激勵和正弦掃頻激勵測試了鋁合金板的模態(tài)密度,并對測試結(jié)果進行了附加質(zhì)量修正分析。激勵形式對模態(tài)密度的測試結(jié)果有一定的影響,且在高頻段產(chǎn)生的誤差較大；附加質(zhì)量在相同頻段針對不同激勵形式作用效果差異較大。以正交各向異性C/SiC復合材料板作為研究對象開展了模態(tài)密度的理論及實驗辨識分析。理論計算值與經(jīng)過附加質(zhì)量修正后的測試結(jié)果在中高頻段吻合性較好,說明基于薄板理論推導的正交各向異性復合材料板模態(tài)密度計算理論對于C/SiC復合材料板模態(tài)密度具有較高的辨識精度。3)根據(jù)載荷位置是否確定以及子系統(tǒng)響應的完備性,分三種情況分析討論了載荷輸入功率的識別方法,以雙子結(jié)構(gòu)耦合系統(tǒng)作為研究對象,搭建了載荷識別實驗系統(tǒng),并對其建立了統(tǒng)計能量分析模型,通過實驗驗證分析結(jié)果表明：利用統(tǒng)計能量分析法對雙子結(jié)構(gòu)耦合系統(tǒng)進行載荷識別取得了良好的效果,證實了結(jié)構(gòu)載荷識別的統(tǒng)計能量分析法解決工程結(jié)構(gòu)中高頻載荷識別問題有效性及可行性。
【關(guān)鍵詞】：統(tǒng)計能量分析 模態(tài)密度 損耗因子 載荷識別
【學位授予單位】：東南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：O347.1
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 緒論8-14
• 1.1 研究背景與意義8-9
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-13
• 1.2.1 聲振環(huán)境預示技術(shù)9-10
• 1.2.2 統(tǒng)計能量參數(shù)確定方法10-12
• 1.2.3 結(jié)構(gòu)高頻載荷識別方法12-13
• 1.3 本文研究內(nèi)容13-14
• 第二章 統(tǒng)計能量分析法基本理論14-21
• 2.1 引言14
• 2.2 統(tǒng)計能量分析法基本原理14-18
• 2.2.1 統(tǒng)計能量分析法基本假設(shè)14-15
• 2.2.2 單自由度系統(tǒng)的功率流方程15-16
• 2.2.3 統(tǒng)計能量分析功率流方程16-18
• 2.3 應用統(tǒng)計能量分析法的一般流程18-19
• 2.4 統(tǒng)計能量法適用范圍及局限性分析19-20
• 2.5 本章小結(jié)20-21
• 第三章 金屬板結(jié)構(gòu)損耗因子實驗測試分析21-37
• 3.1 引言21
• 3.2 損耗因子基本理論21-25
• 3.2.1 內(nèi)損耗因子21-22
• 3.2.2 耦合損耗因子22-25
• 3.3 損耗因子測試的實驗原理25-28
• 3.3.1 內(nèi)損耗因子測試的穩(wěn)態(tài)能量流法25-27
• 3.3.2 耦合損耗因子測試的現(xiàn)場穩(wěn)態(tài)測試法27-28
• 3.4 損耗因子的實驗測試28-33
• 3.4.1 測試系統(tǒng)概述28-30
• 3.4.2 測點布置30-31
• 3.4.3 實驗儀器及注意事項31-32
• 3.4.4 損耗因子測試及計算步驟32-33
• 3.5 測試結(jié)果及分析33-36
• 3.5.1 頻響函數(shù)測試結(jié)果33-34
• 3.5.2 輸入功率譜計算結(jié)果34
• 3.5.3 損耗因子測試結(jié)果分析34-36
• 3.6 本章小結(jié)36-37
• 第四章 典型結(jié)構(gòu)模態(tài)密度實驗辨識分析37-51
• 4.1 引言37-38
• 4.2 點導納法理論原理38-40
• 4.3 金屬板結(jié)構(gòu)模態(tài)密度的實驗測試及分析40-45
• 4.3.1 實驗測試系統(tǒng)40-41
• 4.3.2 實驗測試結(jié)果分析41-42
• 4.3.3 附加質(zhì)量對模態(tài)密度影響分析42-44
• 4.3.4 綜合對比分析44-45
• 4.4 正交各向異性C/SiC復合材料板的模態(tài)密度辨識45-49
• 4.4.1 正交各向異性復合材料板模態(tài)密度理論推導45-47
• 4.4.2 模態(tài)密度的理論計算47
• 4.4.3 實驗測試系統(tǒng)47-48
• 4.4.4 實驗測試結(jié)果及分析48-49
• 4.5 本章小結(jié)49-51
• 第五章 雙子結(jié)構(gòu)系統(tǒng)載荷識別的統(tǒng)計能量法51-59
• 5.1 引言51
• 5.2 基于統(tǒng)計能量法的載荷識別理論51-52
• 5.3 載荷輸入功率的識別方法52-54
• 5.4 載荷識別實驗系統(tǒng)54-55
• 5.5 結(jié)果討論與分析55-58
• 5.6 本章小結(jié)58-59
• 第六章 總結(jié)與展望59-61
• 6.1 全文總結(jié)59-60
• 6.2 工作展望60-61
• 參考文獻61-65
• 致謝65-67
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術(shù)論文67

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本文編號：820089