复杂组合结构振动试验的有限元-统计能量混合建模与分析

对某一梁板组合结构进行振动台试验,并对该结构振动试验进行有限元-统计能量(FE-SEA)混合建模分析,将梁板组合结构与振动台工装连接的梁建立为环形梁统计能量子系统,从而对其施加约束来实现振动台加速度载荷的施加。分析了内声腔以及外部空气对结构振动的影响,并将有限元-统计能量(FE-SEA)混合模型计算结果与试验结果进行了对比分析。结果表明,梁板组合结构振动试验的FE-SEA混合模型计算结果与试验结果基本吻合,验证了使用H-混合模型方法进行梁板组合结构振动分析的有效性。     

三明治结构大量程MEMS惯性伺服加速度计研究

良好稳定性和大量程设计一直是困扰微惯性加速度计研制的两个难题，文中对影响微加速度计稳定性的丰要因素(外置偏压和横向加速度干扰)进行了详细分析，对加速度计各参数对量程的本质影响及其相互关系进行了研究，理论分析和计算机仿真结果表明：根据给出的四梁中心悬臂结构，在典型结构参数下，惯性敏感单元可承受的最大横向加速度达2000g以上，采取质量块减薄和打孔并用的方法可以保证加速度计具有70g以上量程。     

基于模糊自适应互补滤波的姿态解算算法

在互补滤波姿态解算算法中,如果将滤波器参数设置为固定值,加速度计测量值包含振动噪声和运动加速度会影响姿态解算效果;针对此问题,首先根据加速度计测量值的模值对姿态解算算法进行改进,然后根据加速度计测量值求取的误差能反应载体运动状态这一特性,提出了一种模糊自适应互补滤波姿态解算算法;仿真试验表明:     

八臂梁硅微加速度计横向灵敏度仿真分析

应用ANSYS软件对MEMS器件——八悬臂梁硅微加速度计的横向灵敏度进行了仿真。仿真时分别在此器件的X轴、Y轴、Z轴单独加一个加速度,分析另外两个轴的输出,便可以得出其横向灵敏度。依据仿真结果,可先求出各个输出轴对应的梁的应力,即可算出其电阻的变化量,从而计算出输出轴的输出电压。     

火炮身管固有振动特性的有限元传递矩阵法

利用二节点Hemite梁单元对火炮身管进行单元离散,利用传递矩阵进行离散单元之间状态矢量的传递,推导出火炮身管总传递矩阵及振动频率方程.对某火炮身管固有振动特性进行了分析,计算得到了振动频率和振型.用有限元传递矩阵法分析火炮身管固有振动特性,矩阵阶次低,计算所得的固有频率与实际固有频率接近,误差在允许的范围内.     

基于矢量分解的三轴高g值加速度计灵敏度系数校准方法

为产生同步可计量的三轴加速度过载脉冲,实现对三轴高g值加速度计灵敏度系数的校准,对Hopkinson杆原理中的一维标准杆端面斜面设计,将三轴加速度计置于斜面上。基于理论分析、有限元分析软件Abaqus,数值仿真计算了加速度计灵敏度系数,并进行了试验验证。结果表明：采用一维标准杆的斜端面设计,容易实现三轴高g值加速度计灵敏度系数校准,三轴加载脉冲物理同步化以及轴间解耦;对三轴加速度计与标准杆过渡关系研究,通过优化设计,可以实现高g值加速计三轴不同幅值的灵活校准;不同斜面角度以及加速度计安装角度会引起矢量分解变化,对脉冲构型产生影响,最优的斜面角度是45°;通过对标准杆单轴加载,以及斜端面的矢量分解原理,可以实现对三轴高g值加速度计灵敏度系数的动态校准。     

基于薄层单元模型的弹体与引信系统螺纹连接参数确定方法

螺纹连接是侵彻弹体与引信体连接的主要形式之一,直接影响着弹体与引信系统振动响应特性.针对现有数值仿真手段难以准确表征螺纹连接的问题,提出用薄层单元模拟螺纹连接的有效方案,结合理论与试验研究建立薄层单元材料参数的确定方法.基于螺纹连接弹性模型与薄层单元理论推导出薄层单元的材料参数;将薄层单元材料参数传递到有限元模型中进行...     

基于频响函数灵敏度分析的鱼雷模型有限元模型修正

引入试验和有限元模型的频响函数形状和幅值相关系数,推导了频响函数相关系数的灵敏度分析方程,建立了鱼雷模型的结构有限元模型,利用少量试验数据,对初始有限元模型的壳体厚度、弹性模量等参数进行修正,修正后的频响函数相关系数明显提高。鱼雷模型的模态试验结果表明,有限元模型修正后的固有频率计算与试验结果的相对误差小于1.5%,为鱼雷模型振动传递、水下声辐射预报的准确性奠定了基础。     

弹性发射梁振动的主动控制及实验研究

研究了移动刚体激励下弹性发射梁的主动振动控制，提出了以梁端振动位移为性能指标和具有末态时刻梁振动为零的末态约束的最优控制方案，用该控制方案进行的仿真计算和模型实验表明，该方案可有效地抑制梁的振动。     

基于虚拟仪器的磨削振动信号测试

基于虚拟仪器的磨削振动信号测试系统由加速度传感器、信号适调仪、数据采集卡和计算机等组成.该测试系统用于MK9025数控光学曲线磨床,测试常态下的砂轮架和导轨的振动信号.把三组加速度计分别粘贴在砂轮架的前、中、后三个位置,测量砂轮在线加工时的振动加速度信号.导轨上加速度计的搭载位置与砂轮架类似.     

随机振动载荷下发射装置尾罩疲劳寿命分析

针对发射装置尾罩在随机振动试验中可能存在的疲劳破坏问题,采用有限元法对其随机振动疲劳寿命进行了预计。分析了频率响应,得到结构的应力传递函数。结合5A06铝合金的S-N曲线和加速度PSD激励,采用Dirlik法计算了尾罩随机振动疲劳寿命,结果满足随机振动试验的考核要求。     

某小口径枪械内弹道时期枪管的动态响应研究

为了研究内弹道时期枪管的动态响应规律,基于3D-DIC数据采集系统得到了内弹道时期枪管的动态响应,建立了随动边界条件下枪管热弹耦合模型和枪管振动有限元模型,并将有限元模型计算结果与协同仿真模型结合,采用随机理论模拟100 m立靶的弹丸落点。有限元结果得到了试验的验证。研究表明:随动边界会导致枪管的应力响应沿着轴线方向存在极大的不均匀性,并且热载荷的作用会提高枪管内壁的应力响应峰值,内弹道时期枪口振动响应大致可以分为下垂—回弹—下垂3个部分,利用简化后协同仿真模型能较好地预测小口径武器单发射弹散布。     

基于有限元法的弹体振动浅析

说明了导弹发射前弹体受到载机振动的影响，产生弹性振动，振动对弹体结构、内部仪器造成损坏．应用有限元法对弹体建立了有限元模型，推导出弹体的固有频率方程和强迫振动微分方程．通过方程计算了弹体的振动响应，以此确定减振的方法、措施．     

探空火箭箭头随机振动仿真分析

以探空火箭箭头为研究对象,利用有限元软件ANSYS Workbench对结构的模态及随机振动响应进行仿真分析,得到箭头的模态、随机振动响应谱、加速度均方根值、应力云图等,并与试验结果进行了对比,验证了仿真方法的正确性.仿真分析方法弥补了箭头随机振动试验手段的不足,得到更多的随机振动响应数据,并对箭头应力、变形、设备安装结构振动响应、测点位置影响等进行了分析,对箭头动态强度设计、设备与箭头振动试验方案设计等均有参考意义.     

基于有限元法的运载火箭管路随机振动疲劳寿命分析

采用有限元法,基于ABAQUS和nCode开展了火箭增压输送管路随机振动疲劳寿命仿真研究,建立了典型输送管路的有限元分析模型,计算得到了管路结构的频响特性,在此基础上基于频域随机振动疲劳寿命分析方法,计算了输送管路在随机振动条件下的疲劳寿命。研究结果表明,该分析方法可用于指导运载火箭的增压输送系统管路疲劳耐久性的设计和分析,具有一定的工程应用价值。     

小口径速射火炮身管固有振动的数值模拟

针对小口径速射火炮的特点,将有限元法与模态叠加法结合起来对形状不规则身管的固有振动特性进行数值模拟。以某型小口径速射火炮为研究对象,计算身管的固有频率和对应的模态,得到的振动曲线可用于该型火炮的弹道修正以及射击频率的合理设置,该数值模拟具有重要的参考价值。     

Study on Integrated Thermal Cycle and Vibration Profile for HALT

Focusing on electronic products, this paper establishes a finite element model for printed circuit board （PCB） assembling with enhanced ball grid array（EBGA）component under vibration environment. Based on this model, it studies relations between fatigue rate of solder joint and temperature, vibration frequency. Moreover, it analyzes propagation of micro-crack produced by thermal cycle under vibration stress. The results offer a method to optimize the thermal cycle and vibration integrated profile and to combine vibration test and thermal cycling for highly accelerated life test （HALT）.     

预应力片簧式结构开关的动力学仿真

运用Nastran有限元仿真软件对预应力片簧式结构开关进行了动力学仿真研究,在有限元模型的正确性得到验证的基础上,进行了预应力下片簧的模态分析、随机振动分析及瞬态响应分析,将仿真结果与试验数据进行了对比,验证了有限元分析结果的合理性和准确性;通过动力学仿真研究为触发引信的结构优化、安装结构选择、夹具设计、瞬发度性能评估等提供了参考依据.     

高过载三维MEMS加速度传感器敏感芯片设计仿真与优化

为获取硬目标侵彻武器弹体侵彻过程中完整的三轴向加速度信号,研制了三维高冲击过载MEMS压阻式加速度传感器。提出了中心岛硬心质量块E型膜片结构设计方案和独特的三维力敏电阻的布桥方式,并详细阐述了传感器三维加速度测试的工作原理,运用有限元分析软件进行仿真验证,并运用零阶粗优化与一阶梯度寻优相结合的优化算法,对传感器敏感芯片的结构参数进行优化。优化仿真结果表明：传感器敏感芯片的结构强度足够,可承受的瞬态高冲击过载峰值最高可达2×105 g;芯片固有频率可达231 kHz;三轴向加速度浏试力敏电阻布设位置应力应变大,使得传感器有较高的输出灵敏度,理论上的优化仿真分析保证了传感器有可靠的工作性能,最后研制传感器原理样机,进行实验验证。