周期激励下的风机塔架模态识别方法

辨识模态参数是准确获得风机塔架结构动态特性的基础.由于风力机叶片上的重力和风切变引起的气动载荷都会周期性地改变大小和方向及受到桨叶螺距等周期载荷的影响,运行中的风力机表现为线性时间-周期(Linear time-periodic)系统.提出一种基于响应信号的运行中风机塔架工作模态分析辨识方法.以长度为60 m的风机塔架...     

行星轮系动态特性分析的重复超单元方法

行星轮系的动态特性分析是解决减速器齿轮箱振动与噪声问题的关键。在固定界面模态综合法基础上,提出一种行星轮系动力学建模的重复超单元方法。根据行星轮的结构特征建立超单元模型,将动态缩聚后的超单元装配到残余结构的边界上,利用保留主模态和约束模态得到重复超单元系统矩阵。采用某行星轮系为研究对象,通过比较传统超单元模型、重复超单元模型与全模型计算结果来验证方法的有效性。将太阳轮盘、行星轮盘和内齿圈轮盘分别划分为超单元,将所有齿轮的齿圈划分为残余结构来建立传统超单元模型;考虑到各行星轮具有相同的几何特征,将其中一个行星轮的有限元模型作为原始超单元,其余行星轮作为重复超单元不需要划分有限元网格,通过定义缩聚界面的外部节点建立动力学模型。研究结果表明,重复超单元在保证精度的情况下分析效率更高。     

基于整体式初始位移的柔性结构低频模态试验方法

大型柔性结构由于刚度较低、结构庞大,采用传统测试方法难以获取结构的整体模态。提出了一种基于整体式初始位移的大型柔性结构低频模态试验方法。推导了任意初始位移条件下结构响应,以及初始位移条件下特征系统实现算法;在柔性结构上施加整体式初始位移来获取结构的整体振动响应,基于特征系统实现算法识别了大型柔性结构的低频整体模态。以长度为30 m的三棱柱型桁架为研究对象,验证整体式初始位移激励下结构模态参数辨识的可行性,并讨论结构在白噪声工况下的辨识精度。采用具有理论解的集中质量柔性梁模态试验进一步验证所提方法,锤击法难以激发该柔性梁的基频模态,而该方法能够准确识别柔性梁的模态。结果表明,通过在柔性结构施加整体式激励可以有效辨识出结构的低频模态参数。