装配式钢桁桥动力特性的有限元分析与试验

固有频率和振型是反映结构动力特性的重要模态参数,其对于结构优化设计、结构动力学分析及使用状态的评估均具有重要意义。基于有限元软件ANSYS建立了某型装配式钢桁桥的三维空间有限元分析模型,并采用子空间法对其进行了模态分析,得出了相应的模态参数和振型。为验证数值计算结果,基于环境激励的谱分析方法对该桥进行了实装模态测试与分析。比较表明,有限元分析结果和实装测试结果吻合较好,验证了本文计算方法的可信性。在此基础上,结合有限元分析和实装测试结果,对该桥的自振特性进行了分析,为该类桥的动力特性分析提供了参考。     

车载火箭发射系统模态分析与试验研究

为提高火箭炮的寿命及射击精度,通过试验模态分析法进行火箭炮系统模态测试。获取结构固有频率、 模态振型和阻尼比等模态参数,分析在不同胎压、支撑高度下系统的振动特性,为火箭炮结构系统的振动特性分析、 振动故障诊断和预报以及结构动力特性的优化设计提供依据。简化模态测试试验过程,将测试获得的整车模态振动 参数与有限元仿真结果对比分析。仿真结果验证了有限元分析的精确度,提高了计算模态分析的应用价值。     

基于模态相关性和模型修改的发动机整机模态分析

建立了发动机实体和有限元模型,介绍了计算模态分析和模态相关性分析的一般方法与理论.对某发动机整机进行了计算模态分析,得到其计算模态频率以及相应的振型.通过试验得到试验模态频率及振型,对所建立的试验和计算模型的模态相关性进行了计算和评估,得到计算和试验模态间的MAC矩阵及各自由度上的Co-MAC结果;利用模态相关性结果,修正原始有限元模型,从而提高了其模拟实际结构的精度,并为基于此有限元模型的更高精度动态分析模型的建立奠定了基础.     

坦克火炮身管模态分析及振动特性研究

坦克行驶过程中,火炮身管的弹性变形对其稳定精度有一定的影响,为了研究火炮身管的振动特性,建立了约束状态下火炮身管的有限元模型,仿真计算得到火炮身管各阶模态频率和模态振型;利用模态试验系统对火炮身管进行了模态试验测试,验证有限元模态计算结果的可信性,在模态分析的基础上,采用有限质量段方法建立火炮身管二阶有限段模型,为研究火炮身管的弹性变形提供模型基础.     

某火箭炮定向器模态测试方案

针对目前对模态测试优化没有一套成熟理论的问题,以某型火箭炮定向器为研究对象进行模态测试。阐述模态测试优化的相关理论,对某火箭炮定向器的有限元模型进行模态分析,提取其模态参数,通过Matlab编程计算,得到最优悬挂点、测点及参考点,并通过锤击试验进行验证。结果表明：优化后的方案在取点上有理论依据,测试更容易避开节线,能避免模态遗漏,得到更好的振型。     

自行火炮工作模态分析试验技术

利用工作模态分析试验技术完成了自行火炮全炮试验模态分析，得到了所选择自行火炮全炮模态频率分布及其模态振型，并和传统试验模态分析方法进行对比。结果表明：对相同试验对象，工作模态分析试验结果与传统试验模态分析结果一致。     

利用构件振型合成法进行组合实验/分析模拟

本文评价对单梁结构按组合实验/分析模型计算得的模态频率和由此模型取得的振型形式的精确度。该结构分成两个分系统,一个分系统经过试验取得了自由-自由振型。利用构件振型合成法把一个分系统的实验模态数据库直接与另一个分系统的有限元模型耦合在一起,以组成整个结构的实验/分析模型。测量了实验分系统界面上的振型形式和残余挠度的平移元和旋转元,且在耦合时作了应用。把由组合实验/分析模型取得的模态频率和振型形式与整个结构的基准有限元模型的模态频率和振型形式作了比较。同时还检查了构件振型合成法模型预示值对确定一个分系统所需的模态参数和残余挠度误差的敏感性。     

基于模态试验的特种车驾驶室有限元模型修正

基于驾驶室模态试验进行有限元模型的修正,将仿真-试验的模态频率误差及振型的模态置信准则(Modal Assurance Criterion,MAC)矩阵作为优化目标,以提高仿真模型的准确度。通过试验模态自相关分析确定试验结果真实可信,结合MAC贡献量分析的结果得到仿真-试验模态的MAC矩阵;针对模态频率和MAC值做灵敏度分析,共同确定优化关键参数,选择序列二次规划优化算法,获取参数修正值及准确的有限元模型。修正后的模型,在频率和振型上均与试验结果达到更好的一致性,符合工程要求,为动力学分析奠定基础。     

6135柴油机机体结构有限元分析

本文采用有限元法，对６１３５柴油机机体进行了静力分析和模态分析，并将有限元计算结 果与该机体的静态刚度测试和模态测试的数据分别进行了对比，验证了有限元分析结果的可信 度，分析结论为提高６１３５机体的刚度和减振提供了改进依据．     

炮箍个数对身管组模态频率及振型的影响分析

为研究炮口处炮箍个数对火炮射击精度的影响,对某新型火炮的身管组进行模态分析。利用有限元仿真 对某新型火炮身管组进行分析,分别考虑单炮箍及双炮箍对身管组模态频率的影响,得到身管组在 2 种情况下不同 阶数的模态频率及振型图。有限元计算结果表明：在相同阶数下,两者的振型图相似,但双炮箍比单炮箍的身管组 模态频率低,离自动机的实际射频范围远,双炮箍的模态频率具有更大的裕度。实弹射击对比实验结果显示,双炮 箍的密集度更好。     

某型多管火炮的振动模态分析

为研究某型多管火炮的振动特性，在其几何模型基础上，提出了该型火炮模态分析方法，确定了试验点。基于SC310W多通道数据采集系统，组建了该型火炮的模态分析系统，利用锤击法对该系统进行了模态试验，获得了冲击激励力与振动加速度响应信号与频谱及其频率响应函数。利用稳态图法，获得了前7阶系统的振型及各阶振动频率，并给出了模态分析的置信因子。     

运载火箭飞行载荷测量与分析

为获取运载火箭结构在飞行过程中准确的截面动态载荷,基于应变测量原理设计了一套飞行载荷测量系统,通过多向载荷标定试验获得结构的灵敏度矩阵,采用非线性载荷模型将飞行过程测量的应变响应转换为截面的动态飞行载荷。在某型号中首次开展了运载火箭飞行载荷测量工作,获得了二级箱间段和有效载荷支架在整个飞行过程中的轴向力、弯矩载荷,并与飞行时序、地面模态试验结果进行了详细对比,结果表明：2个部段的飞行载荷数据质量良好,飞行载荷有变化的时段均与飞行时序对应,并与过载的遥测结果趋势一致,同时也发现了多项飞行动态载荷的特点,为载荷设计提供了数据支撑,有助于后续型号的优化与改进设计。     

导弹垂直发射系统柔性多体动力学建模与仿真

基于有限元素法和修正的固定界面子结构模态综合法-Craig-Bampton法，在虚拟样机技术(VPT)仿真平台上建立舰载导弹垂直发射系统(VLS)的柔性多体动力学模型，进行了发射过程的动力学仿真，并和刚体模型的计算结果进行了对比。获取导弹发射阶段的弹道和姿态参量偏差，进行了弹体柔性变形对初始弹道特性和发射安全性影响的分析。     

多体火炮系统的固有振动特性-多体系统动力学的传递矩阵法

导得了任意刚体作线性振动的场传递矩阵。建立了多体系统动力学的传递矩阵方法，并将其应用于一般多体火炮系统固有振动的研究，建立了相应的多体火炮系统振动的传递方程和传递矩阵。导得了有关多体火炮系统振动的频率方程和振型函数的解析式。     

导弹等效密度有限元模型的模态分析

分析包含很多非结构质量的细长体导弹的结构动力特性，需要简化的分析模型。针对以往方法0维点单元和3维实体单元等效非结构质量中存在的问题，提出等效密度法，即根据密度和刚度等效的原则，将非结构质量等效均布到壳体单元，修改壳体材料密度以保证其质量不变。应用3种方法分别建立了导弹有限元模型，并进行了导弹模态试验，将3种方法得到的模态频率与试验值比较，等效密度法建立的模型更为合理，应用简便。     

一种电视成像系统动态传递函数的快速测量方法

为了研究平台振动与电视成像系统传递函数之间的关系,提出了一种电视成像系统动态传递函数快速测量方法。通过将压电陶瓷带动的快速反射镜系统引入 I-SITE 测量系统光路中的方法,实现了对不同振动环境下电视成像系统传递函数的快速测量。通过测量发现,平台低频振动时,随着频率的增加,电视成像系统动态传递函数下降速度比静止时增加了10．1％～41．2％;平台高频振动时,随着频率的增加电视成像系统动态传递函数下降速度比静止时增加了42％。     

基于Lanczos模态分析及密集度分析的发射装置轻量化研究

针对某型号多管火箭发射装置轻量化设计,采用有限元法建立其刚柔耦合动力学模型,对轻量化前后的模态响应特性及其火箭弹发射密集度进行对比分析,验证了此轻量化设计的可行性。首先,对Lanczos迭代法在经典的特征值问题中进行了推导求解; 其次,建立了某复合材料定向管的有限元模型,计算结果与此定向管样机模态试验结果进行对比分析,结果表明基于Lanczos迭代法的有限元模型求解模态是正确的; 最后,根据轻量化设计要求,建立了2种材料火箭炮发射装置的整车有限元模型,采用Lanczos迭代法计算其模态特性,根据模态特性选择合理的射击间隔,并通过对比轻量化前后此发射装置火箭弹的射击密集度,验证了此轻量化设计的可行性。     

紅外地平仪在微型飞行器姿态测量中的应用

红外地平仪通过视场观测地平线，由此测得微型飞行器的姿态运动参数，是一种绝对姿态测量方式。给出了红外地平仪的测量原理，通过三轴组合结构实现全方位俯仰、滚转角的测量。试验结果表明：红外地平仪系统具有体积小、成本低、动态品质好等优点，比较适合微小型运动载体姿态测量。     

复摆法测量箭弹转动惯量和质偏及其误差分析

基于复摆原理，阐述了箭弹的质偏和转动惯量的测量方法及装置，推导出了质偏和转动惯量的计算公式。对影响测量精度的因素进行了分析。给出测量结果的不确定度计算公式，在假定各测量参数误差为正态分布条件下，导出了测量结果的极限误差计算公式。同时还进行了实例计算和实验测试。结果表明，用复摆法测量弹箭的质偏和转动惯量是可行有效的，其测量精度可满足工程实际要求。该方法采用刀口支承，且在测试中工装简单，便于操作，特别适用于中小弹体的质偏和转动惯量的测量。     

某型机枪结构动力修改预分析

机枪的固有振动特性是影响其射击精度的重要因素之一。采取有限元预分析辅助模态试验方案的制定，建立了基于LMS系统的模态试验系统，对某型机枪进行了模态试验，并与有限元模型计算结果进行了对比，两种方法的结果基本一致。利用机枪结构模态试验分析的结果，计算出机枪结构第一阶固有频率对质量和刚度的灵敏度，对其进行了分析并对结构修改前后枪口点的响应特性进行了仿真计算与分析。结果表明，结构修改后机枪的射向一致性更加合理。