气动式振动台性能对比仿真研究

气动式振动台是一类重要的可靠性强化试验设备,然而早期的气动式振动台本身存在设计缺陷,这限制了该类设备在可靠性强化试验中的进一步应用,从而使得气动式振动台的改进及研发成为必然。振动台面是整个气动式振动台改进及研发工作中不可忽视的因素,它能直接影响气动式振动台的振动剖面与谱形,进而影响试验效率。本文以振动台面为研究对象,应用大型有限元仿真分析软件MSC建立了具有不同形式工程台面的气动式振动台有限元模型,通过模态试验分析结果验证了有限元分析模型的正确性和建模方法的合理性。在此基础上,仿真分析了不同形式气动式振动台的动力学响应,结合低频能量和均匀性指标,建立了气动式振动台的性能评价准则,客观地评价了各类不同形式台面性能的优劣程度,得到了性能较优的工程台面形式,旨在为气动式振动台的性能改善乃至自主研发工作奠定基础。     

单锤气动式振动台系统建模方法

目前国际上比较先进的可靠性实验设备是一种气动式振动台,该振动台在国外可靠性强化实验中已得到广泛应用。该文在对该振动台进行相关分析的基础上,首先设计了单锤气动式振动台系统,然后以单锤气动式振动台为对象,针对其振动控制技术展开研究,提出了建立系统数学模型的实验建模方案,采用广义最小二乘法,得到了系统的参数模型。最后通过检验,证明了建模方法的可行性与模型的正确性,为实现单锤气动式振动台的闭环控制奠定了基础。     

传递函数在气动式振动台动力学响应分析中的应用

针对一类新型可靠性强化振动试验设备——气动式振动台,根据矩形薄板横向弯曲振动理论,建立了气动式振动台的力学模型,采用能量法(Rayleigh-Ritz法)近似计算了振动台面的固有频率和归一化条件下的正则振型,并对数值计算结果进行了实验验证。在此基础上,考虑到实际气动式振动台复杂的激励载荷,即九个不同位置气锤产生的周期性激励信号,通过计算振动台面气锤安装位置(输入)与响应位置(输出)之间的传递函数,进一步研究了振动台面的动力学响应,并通过有限元仿真验证了本文的理论计算结果。研究表明:传递函数法是分析气动式振动台动力学响应的有效方法,且具有较高的计算精度。     

气动式振动台振动信号生成机理研究

根据矩形薄板横向弯曲振动理论,建立了气动式振动台的力学分析模型,采用基于薄板系统最小势能原理的能量法(Rayleigh-Ritz法)分析和计算了振动台面的固有频率和归一化条件下的正则振型.在弹性薄板传统动力学理论分析的基础上,考虑到实际气动式振动台复杂的激励载荷--9个不同位置处气锤产生的周期性激励信号,通过推导振动台面气锤安装位置(输入)与响应位置(输出)之间的传递函数,进一步研究了振动台面的强迫振动响应,通过有限元仿真和实验验证了理论分析的正确性,旨在为整个气动式振动台的性能改善及自主研发奠定理论基础.     

气动式振动台激励信号及其超高斯特性研究

气动式振动台是一类新型可靠性强化振动试验设备,它能够产生三轴六自由度超高斯随机振动环境因而具更高的缺陷激发效率.然而,由于商业竞争和技术保密等原因,目前国内尚未开展气动式振动台设计的关键技术研究.以该类设备的关键部件——气锤为切入点,在全面掌握气锤工作原理的基础上,推导得出活塞与气缸发生一次性碰撞时产生的碰撞信号理论解析式,并验证了理论分析的正确性.在此基础上,结合工程实际仿真生成了气锤在持续稳定压力作用下产生的激励信号,进一步研究了该激励信号的超高斯特性,探索了气动式振动台超高斯随机振动环境生成的直接原因,为全面研究和改善气动式振动台的性能奠定了基础.