鱼雷结构试验模态综合分析

给出了一种结构综合法，该方法适用于具有弹性连接的复杂结构。根据“模型修正”思想，基于完备模态空间，利用结构部件（子结构）模态试验结果，对子结构有限元计算模型进行修正，然后通过子结构对接界面间的广义耦合力集合各子结构运动方程而成为总系统方程，最后求解线性代数方程组，数值计算结果和模态试验数据对比表明，这种半试验半理论方法在工程上非常有意义。     

多参考最小二乘复频域法在飞行器模态参数识别中的应用

在＂自由-自由＂边界条件下,对导弹弹身和舵传动系统进行模态试验,采用多参考最小二乘复频域（PolyMax）法对结构模态参数进行识别。结果表明该方法对于小阻尼线性结构和大阻尼非线性结构（系统）,都能够很容易实现准确的模态定阶,并获得精确的模态参数。     

阻尼结构的子结构模态综合法

本文阐述并研究具有非比例对称阻尼矩阵的结构的子结构模态综合方法。这些方法的研制采用了任一频段的复合子结构振型以及三种不同的振型,即复合的自由-自由振型、悬臂振型和混合振型。为便于计算,用实数表示简化变换方程;采用刚度、阻尼和质量矩阵分块,同时保留低频振型的本征矢量。数字结果证实了这些简化变换方程。     

考虑阻尼和行星传动齿轮啮合刚度的动力传动系统动态特性

基于阻尼、齿轮啮合刚度的动力传动系统动态特性研究,可以更加准确、全面获取动力传动系统的固有特性,为动力传动系统优化匹配和系统动力学参数优化设计奠定基础.基于拉格朗日方程建立考虑发动机、联轴器等部件的阻尼参数、行星传动齿轮啮合刚度扭振动力学模型.通过复模态求解,对动力传动系统固有模态(复特征值、复特征向量)的物理意义,以及阻尼对系统固有特性的影响进行了分析.创新性地提出了复模态振型的表示方法,理论计算分析证明阻尼对动力传动系统固有特性的影响不容忽视.考虑阻尼参数,可获取更加准确的动力传动系统固有特性计算结果,支撑动力传动系统开展优化匹配;动力传动系统行星排考虑齿轮啮合刚度,可提取行星排齿轮传动固有特性,为行星传动固有特性与齿轮自激励优化匹配奠定基础.考虑阻尼和齿轮啮合刚度的动力传动系统动态特性研究具有一定实用价值.     

航天飞机1/8缩比模型振动研究的某些结果

本文介绍了航天飞机1/8缩比结构动力模型实验与分析振动研究的某些重要结果。航天飞机是由多个部件按非对称方式组合起来的运载器。组合飞行器的响应是以具有特定方向的耦合及在低频下有较高模态密度为特征的。研究证明靠近部件界面处结构的变形效应是重要的,且用高度细化的数学模型是可以预示的。研究表明,对这种复杂的结构,用单点随机激励方法收集模态数据是可行的。单个部件研究揭示了大型液体-结构的互相作用,同时证明结构阻尼有一个较宽的范围。     

水下爆炸冲击波载荷沿燃气轮机结构传递特征

为研究水下爆炸条件下冲击波载荷对燃气轮机结构的损伤特征,开展水下爆炸冲击波载荷沿燃气轮机主结构的传递规律研究,通过等效力学模型对燃气轮机进行载荷传递预报。针对燃气轮机传递路径上测得的有限元仿真加速度信号,使用经验模态分解法和与之对应的希尔伯特-黄变换对信号进行时频域分析和能量分布分析。分析结果表明：针对水下爆炸冲击波载荷,基于希尔伯特-黄变换及经验模态分解法可以得到冲击波载荷所包含的频率信息以及载荷强度等信息;沿燃气轮机传播路径的冲击波能量,随载荷传递距离的增加,高频能量占比有所降低,与燃气轮机的应力响应相对应;燃气轮机力学模型能够预测燃气轮机的载荷传递情况,该结果对燃气轮机抗冲击防护具有借鉴意义。     

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。     

粘弹结构模态损耗因子分析的修正模态应变能法

为了研究粘弹结构的阻尼特性,采用传统变形能理论建立了粘弹结构结构损耗因子的计算模型,并对相关阻尼参数进行了优化分析;通过研究传统模态应变能法与已有3种改进方法的原理及其相互关系,提出了一种新的修正模态应变能方法,新方法中修正因子随不同阶次模态损耗因子的幅值而变化。以一种四参数原型系统为依据,通过对4种模态应变能法的误差分析表明新修正方法对结构损耗因子与固有频率的计算误差最小;选取两个算例,通过对结构损耗因子与固有频率采用修正模态应变能法、变形能法、传统模态应变能法及相关文献有限元法的计算结果表明：修正模态应变能法可以满足工程设计的要求,且计算误差最小;修正模态应变能法可为粘弹结构阻尼特性与结构设计及改进等领域的研究提供一定的理论参考。     

不同频率下高分子材料动态力学性能预测

提出了用于描述高分子材料时温等效关系的简化方程,利用制备的聚氨酯弹性体材料检验了方程的合理性.利用关系式预测了7.5 Hz,44.9 Hz 和57.4 Hz下聚氨酯的阻尼性能,并制备了聚氨酯自由阻尼结构,测试了这些频率下结构的阻尼性能,结果表明预测结果是合理的.     

时间序列分析在导弹结构模态识别中的应用

在应用时间序列分析识别导弹的弹体结构模态时,AR模型阶数的选择和ARMA模型系数的求解对识别结果有很大影响,在综合比较各种模型定阶方法的基础上,选择奇异值分解法确定AR模型阶数,并使用总体最小二乘法求解模型系数。利用导弹飞行试验实测数据进行仿真实验,证明应用该方法所确定的模型阶数较为合理,对导弹结构模态参数识别取得了理想的效果。     

巴西卫星发射运载火箭的模态评定

本文说明目前正在进行的巴西卫星运载火箭的模态分析计划。对一个固体推进的四级运载火箭全尺寸模型按5种不同的构型进行试验。为模拟自由-自由边界条件,研制了一个摆式悬挂系统,研究了它对组装结构振动特性的影响。本文给有有限元法(FEM)模型理论分析结果和模态试验的初步结果,并讨论了理论分析/实验结果的相关性。     

基于Proudman理论的宽带声源模型在轿车气动噪声源预测中的应用

利用计算流体力学方程求解的有限体积法,针对某轿车模型,在定常流下采用双方程k-ε湍流模型对不同工况下整车外流场模型进行数值仿真分析,获得车辆附近流场的压力、速度、湍流动能k和湍流动能耗散率ε等物理量的分布特征。在此基础上,采用宽带噪声源模型中的Proudman公式对空气动力学特征下的车体表面噪声源分布规律进行了预测分析。研究了沿车身纵向和横向分布的车体表面气动声源的表面声功率级（APL）分布特点,分别对轮胎以及侧后视镜、天线等突出部件的声源区的分布及其形成原因进行探讨。     

飞船结构系统辨识与动力鉴定的模态评定试验

模态评定试验逐渐成为飞船结构鉴定过程的一部分,因为它能对动力有限元分析确定的主振型参数进行实验检验。另外,它能辨识结构阻尼,阻尼数据是飞行载荷可靠性计算必须的参数。本文评述了包括相位共振法和各类相位分离法在内的现代模态评定试验的当前技术发展水平。讨论了模态评定试验结果在飞船结构动力特性鉴定中的使用,重点讨论分析结果和实验模态数据的相关。最近几年,由于采用测量的模态数据修改有限元模型极需有一个方便的方法,故对这方面的工作引起了极大的兴趣。     

复合阻尼结构减振参量的有限元仿真计算及优化分析

针对由约束阻尼结构和离散型阻尼器组成的复合阻尼结构,建立了有限元仿真模型,利用大型有限元程序NASTRAN对其进行了复特征值分析.与实验结果比较表明,所建立的有限元模型能较好地分析计算结构在不同方向上的减振特性.基于提出的有限元仿真模型,分别对复合阻尼结构的约束阻尼结构和离散型阻尼器进行了优化分析,得到具有更佳减振效果的复合阻尼结构.     

柔性结构的模态价值分析研究

以欧拉－伯努利梁为模型,推导出基于系统响应梁的模态价值截断准则,其结论可推广到大型柔性火炮系统结构,由于该法考虑了可观性向量、模态增益、结构阻尼系数及模态频率,较简单的频率截断法是一个很大的改进,降阶后的模型能很好地近似原系统性能。最后文章给出一个算例。     

通过在单个点上的动力试验来识别结构模态参数

本文论述一个具有任意粘性阻尼和振动频率几乎重合的结构在单点动态试验后进行模态参数的识别问题。阻尼值不一定很低,并且不采用可在保守结构固有振型的基础上使阻尼矩阵对角线化的限制条件。结构数学模型的迁移率-位移函数系数是利用理论值与实验结果的最小二乘配合来计算的。建立了误差的变分公式,以此通过使形式为J(Z)=1\2(AZ,Z)-(b,z)的二次泛函取极小值的方法来估价未知的系数。式中,A和b分别是实验数据的非负定矩阵和矢量函数:Z代表要识别的系数矢量。然后,把识别出的迁移率一位移函数分解成有理分式就可得到模态系数。本文列举了按模态试验结果来识别的一些例子,以说明该方法在困难情况了评价结构模态特性的精确值的情况。     

电磁轨道发射系统后坐力研究及反后坐装置设计

电磁轨道发射系统运行时,受到了极其复杂的载荷作用,包括电磁力、电枢及弹丸的摩擦与切削热和高温梯度等产生的应力等,这些力随着电枢发射等量地作用于发射系统基座上。针对大能量电磁轨道发射试验系统的后坐力现象,建立发射系统后坐力研究模型,运用ANSYS软件仿真计算了各部件的受力状况,得出发射系统后坐力构成及状态,在此基础上建立基于阻尼液孔缩效应耗能和摩擦耗能原理的驻退复进反后坐力计算模型。根据试验要求展开计算,得到设定条件下的电磁轨道发射试验系统反后坐力装置的结构及具体参数,并据此开展研制,实现了新型阻尼反后坐装置,并应用于大能量电磁轨道发射试验系统。     

阻尼双塔的分析

本文介绍两个60英尺高的粘弹性阻尼试验塔的设计程序。文章描述了如何利用模态应变能量法来确定粘弹性结构件和离散粘弹性阻尼器装置在这两个塔上的有利位置。图示了利用标准粘弹性材料的特性数据设计离散阻尼器的情况。按粘弹性材料元件级和构架系统级描述了理论实验相关所需的试验程序和数据处理。     

子结构分析的IRS部件动力减缩法的发展

改进的减缩法(IRS)是动力矩阵凝聚的一个新方法。它通过增加附加项(这些附加项能相当好地近似丢弃自由度的质量效应),扩展了Guyan减缩法。IRS法的最初执行是按在系统振型下运算列出的。本文介绍IRS法的扩展,它能精确地处理子结构模型的部件振型。扩展了的IRS法对于进行试验-分析相关的模态评定以建立减缩的试验一分析模型是极为有用的。     

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。