改善动柔度法之精度和效率的移频技术

作者曾提出过用于计算很多特征向量导数的动柔度法，这种方法对一般结构，即非密集根情况，不仅精度良好，而且计算上也是很有效的，然而遇到密集根时，因动柔度法的λ幂级数发散，导致精度急剧变坏，为此，提出了本阶移频动柔度法和混合移频动柔度法，这两种方法各自用于具有密集根的约束结构和自由结构的特征向量导数，或者是一般约束结构和一般自由结构的高阶特征向量导数计算将是最为理想的动柔度法。     

基于实用完备模态的动柔度式——特征向量导数

首次提出了用计算很多特征向量导数的一种精确动柔度法和一种简化动柔度法，精确动柔动式依赖作者提出的实用完备模态空间建立的，与所有现在的“直接法”（即动刚度法）不同，本方法相当于只需要求解特征向量导致支配方程一次便可计算很多特征向量的导数，因此，待求导的特征向量个数越多，本文方法的计算效率越高，精确动柔度法可给出“导数”的精确值，简化动柔度法可引出良好的近似值。     

转移轨道级的模态测试

转移轨道级是一个把航天飞机有效载荷转移到高地球轨道或星际轨道的上面级。为了进行耦合载荷分析需要对转移轨道级有限元模型进行试验验证。这个模型必须满足航天飞机边界条件。这些条件在各平动方向制约五个界面耳轴。由于转移轨道级尺寸以及设计、制作一个能代表航天飞机边界条件的夹具所需的费用与时间等原因,应用模拟自由一自由结构试验。由于未使用耳铀,测出0～50Hz自由-自由振型的相关度不能使耦合载荷分析模型完全有效。为了使这部分模型有效,选择残余柔度法。这个方法测出航天飞机边界条件所有约束位置的频响函数。尔后调整有限元模型,使之与自由一自由振型和剩余柔度项一致。本文介绍了剩余柔度法与模态试验结果,并描述了相关过程和获得有效载荷模型的方法。     

特征向量导数的高精度动柔度法和模法

基于动柔度的高精度表达式建立了很多特征向量导数计算的动柔度法和模态法,动柔度的高精度式推导首先是基于经的谱表达式,然后将其分为将阶模态贡献项和高阶模态贡献项,其中高阶贡献项在实际中是不可能得到的,为此,又将高阶贡献项分为静态贡献和动态贡献,其中静态贡献可以精确得到,唯有高阶模态的动态贡献不得不展开为一种可运作的几何级数,当特征根的间距稍大时,该几何级数的前几项就可收敛到动态贡献的精确值,一旦遇到较密集的特征根时,该几何级数的收敛速度会明显下降,理论上可以通过移频使得该内何级数达到加速收敛。     

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。     

空空导弹弹体接头柔度的确定方法

本文研究了空空导弹弹体接头柔度的确定方法。文中提出了改进的传递矩阵法,在该法的数学模型中加进了接头的模型,从而建立含有计算和测试模态的目标函数与接头柔度之间的隐含关系。利用DFP变尺度法对目标函数进行优化,求得各个接头的柔度。计算过程中提出了加权因子选取的原则和方法,应用Steward差商代替偏导数,经实例计算和分析,证明所用方法具有较高的计算精度和较快的收敛速度,而且不用求解导弹的质量矩阵、刚度矩阵和阻尼矩阵,可直接求得各个接头的柔度。所讨论的问题除空空导弹外,对其它链式结构也是同样适用的。     

精确的简化的过渡动柔度式及应用

介绍了一个变奇异阵为非奇异阵的数学结论。然后利用这个“结论”发展了一种精确地这渡动柔度式和一种近似简化的过渡动柔度式。     

精确的和简化的过渡动柔度式及应用

介绍了一个变奇异阵为非奇异阵的数学结论。然后利用这个“结论”发展了一种精确的过渡动柔度式和一种近似简化的过渡动柔度式。特别是后者为λ的一种混合幂级数，故而当它用于很多个特征向量的导数计算时，其计算效率便远远高于现有其它方法。     

基于输入输出谱的模态参数识别方法

当测量数据有限时,准确估计频响函数比较困难,导致使用频响函数作为原始数据的模态参数识别方法受到限制。为此实现了一种使用输入、输出数据DFT谱的模态参数识别方法,无需估计频响函数。该方法中频响函数的参数模型采用公分母模型,使用线性化最小二乘法估计模态参数。在系统模型中添加瞬态项多项式减少了初始条件与泄漏的影响;在离散域内求解多项式系数,改善了数值解的病态问题。采用一个二层框架的仿真算例与汽车底盘实测算例对所给方法进行了验证,结果表明:该方法在仅使用少量数据的情况下能够取得较好的识别效果。     

低频光纤Bragg光栅加速度传感器实验

对低频光纤Bragg光栅加速度传感器的原理进行了分析,对一种基于悬臂梁结构的、4元低频光纤Bragg光栅加速度传感器阵列的加速度灵敏度、线性度以及动态范围等性能参数进行了实验研究。结果表明：这种低频光纤Bragg光栅加速度传感器在实际应用中是可行的,其灵敏度较高,线性度良好,动态范围为88～137dB,在50～200Hz频率范围内具有较平坦的灵敏度频响曲线,但在200Hz以上出现谐振,光纤光栅加速度传感器的频率特性有待于进一步的改进。     

车辆悬架与减振器阻尼的匹配研究

该文分析了悬架阻尼对车身加速度、相对动载、动挠度三个响应量在不同频带频响特性和均方根值的影响，以及不同频率结构路面输入下对阻尼比要求的变化。探讨了各频带减振器速度的分布。     

多源动态激励下变速箱箱体结构的动态响应分析

建立了变速箱箱体结构的动态有限元分析模型,对变速箱齿轮传动系统内外部动态激励进行建立了变速箱箱体结构的动态有限元分析模型,对变速箱齿轮传动系统内外部动态激励进行分析和数值模拟,内部激励主要考虑齿轮时变啮合刚度、阻尼和误差,外部激励主要考虑发动机转矩波动、轴承时变刚度和阻尼;并对齿轮传动系统进行刚柔耦合多体动力学仿真分析,得到箱体各轴承座处的动态力,在此基础上利用模态叠加法对箱体结构进行了动态响应求解,并结合箱体的约束模态分析结果,在时域和频域上对箱体的动态响应特性进行了分析,结果表明：箱体结构设计比较保守,变速箱在使用中各响应幅值不大,不会引起共振能满足使用要求。     

双柔性空间机械臂动力学建模与控制

大多数研究者在空间机械臂动力学建模时,只考虑了关节柔性或者臂杆柔性,并且通常采用假设模态法对臂杆的变形进行描述,但该方法仅适用于小变形情况。基于这种情况,采用自然坐标法对柔性关节进行建模和绝对节点坐标法对柔性臂杆进行建模,得到了既包含关节柔性又包含臂杆柔性的空间机械臂动力学方程,并能精确地描述臂杆的小变形以及大变形。利用5次多项式对关节轨迹进行规划,通过逆动力学得到关节的前馈驱动力矩;采用PID控制策略,作为反馈输入。在二连杆柔性关节柔性杆机械臂上进行数值仿真。仿真结果表明：该控制策略在实现关节轨迹跟踪控制的同时,也能有效减弱机械臂的振动。     

车辆动力传动系统扭转强迫振动响应灵敏度研究

本文利用车辆动力传动系统扭转强迫振动集中参数模型,采用直接导数法推导了扭振角位移和轴段附加扭振应力对轴系刚度的灵敏度计算公式,扩展了扭转强迫振动响应的灵敏度分析方法.以某车辆动力传动系统为实例进行灵敏度计算和分析,说明了该方法的可行性,为系统动力学修改和优化设计提供了理论依据.     

DNTF含量对改性双基推进剂动态力学性能的影响

采用动态力学分析(DMA)研究了不同含量3,4-二硝基呋咱基氧化呋咱(DNTF)对DNTF-CMDB(DF)推进剂动态力学性能的影响,获得了DF系列推进剂的多频动态力学性能特征量。结果表明,DF推进剂的动态力学过程除了α转变外,有两个β转变峰,其中β1转变峰是DNTF的作用。DNTF的含量对DF系列推进剂高低温动态力学性能有较大影响;α转变的损耗角正切tanδ的峰温Tα及α和β转变的自由体积膨胀系数αf均与NG/NC和DNTF/NC含量比的组合合量相关;当DNTF含量为20%时,推进剂具有最佳的高低温力学性能。     

开关式电容滤波器的输出特性分析

为了研究开关式电容滤波器的输出特性和频率响应,采用了连续系统时域分析方法,建立了滤波器的输出特性模型和频率响应模型,并进行了仿真。通过仿真曲线可以看出,滤波器的输出是一个逐渐稳定的迭代过程,只有当输入信号频率与开关信号频率相等时才有最大输出,证明了该滤波器具有较强的频率选择和一定的相位选择功能,其结果与实际测量结果一致。     

Reliability Sensitivity Analysis for Location Scale Family

Many products always operate under various complex environment conditions. To describe the dynamic influence of environment factors on their reliability, a method of reliability sensitivity analysis is proposed. In this method, the location parameter is assumed as a function of relevant environment variables while the scale parameter is assumed as an unknown positive constant. Then, the location parameter function is constructed by using the method of radial basis function. Using the varied environment test data, the log-likelihood function is transformed to a generalized linear expression by describing the indicator as Poisson variable. With the generalized linear model, the maximum likelihood estimations of the model coefficients are obtained. With the reliability model, the reliability sensitivity is obtained. An instance analysis shows that the method is feasible to analyze the dynamic variety characters of reliability along with environment factors and is straightforward for engineering application.     

基于烟花算法的压阻式压力传感器动态补偿方法

为了解决在冲击波测试过程中,压力传感器有限的工作带宽和较低的谐振频率导致测试信号发生畸变问题,提出采用烟花算法对传感器进行动态补偿方法,并针对动态补偿改进适应度函数,进一步提高补偿结果的动态性能。通过激波管测试数据得到传感器动态补偿传递函数,可将阶跃压力信号的上升时间补偿至15.0 μs,超调量降低到8.27%;对实际炮口冲击波测试数据进行动态补偿,结果显示,动态补偿可有效抑制压力传感器谐振频率的影响,提高超压峰值和正压作用时间的测试精度。