弱非线性和不确定性对结构动力学分析的影响

局部连接引起的弱非线性和加工制造公差引起的参数变化不确定性是许多工程结构的常见现象。针对弱非线性和参数变化不确定性对结构动力学分析的影响进行了讨论,提出了一种通过恒位移和恒速度响应的振动试验进行非线性建模,并用统计分析来处理不确定性,建立尽可能精确的数学模型进行结构动力学分析的处理方法。仿真实例是在对美国Sandia国家实验室2006年提出的"结构动力学问题的模型确认挑战"研究的基础上,建立的具有非线性刚度和非线性阻尼以及参数变化不确定性的三自由度集中质量模型,仿真结果验证了方法的有效性。     

用于旋转机械故障诊断的一种张量增强型前向神经网络模型

在多层前向神经网络模型的研究基础上，提出了基于张量的增强型前向神经网络诊断模型，以实现在已知输入模式不变的情况下，增强原始模式的表达，从而提高了诊断的精度。试验结果表明，本模型对工程应用具有较高的实用价值。     

基于频响函数识别直升机尾传动轴系非线性的方法

提出了基于测试频响函数识别尾传动轴系非线性模态参数的方法。利用线性的模态分析技术,并结合响应幅值线性化理论,通过步进正弦扫频测试激励尾传动轴系,得到直升机尾传动轴系不同激励水平下的频响函数信息,最终识别出尾传动轴系的非线性模态参数。分析结果表明:随着激励力幅值的增大,尾传动轴系的一阶固有频率减小约2%,而阻尼比增大约1.5倍,且在同一状态下多组试验分析结果一致。提出的识别尾传动轴系非线性模态参数的方法,为进一步精确研究直升机尾传动轴系的动力学特性奠定了基础。     

航空用空气涡轮起动机涡轮动力学特性分析

涡轮作为空气涡轮起动机的最核心组件,其动力学特性影响整个起动机。通过有限元商用软件建立空气涡轮起动机整机有限元模型。减速系统中的双联齿轮部件被等效简化为两个质点间的弹簧连接,弹簧的刚度等于通过威伯-班纳斯切克模型计算得到的齿轮啮合刚度。基于起动机模型进行涡轮临界转速计算和不平衡响应分析,得知该型空气涡轮起动机在加速阶段会经历涡轮两阶临界转速,并确定实际不平衡量激励下的响应大小,为涡轮优化设计以及振动控制提供技术依据。     

大型旋转机械振动故障诊断新方法

介绍大型旋转机械振动故障诊断的新方法——灰色关联诊断方法及基于人工神经网络的故障诊断方法。并以实测的故障数据为例,证明了其应用的可行性。     

转子接触摩擦故障的模糊诊断（一）：模糊诊断方法与模拟试验

本文从转子发生碰摩时产生的振动信息特征出发,分析了碰摩产生振动量的机量;确认由于这类故障的振动征兆的不确定性,从而采用模糊数学方法来识别故障的可行性.文章介绍了一种新的碰摩故障模拟试验系统及试验结果,对是否出现碰摩故障、碰摩的程度和碰摩的位置进行了模拟试验与诊断.     

RAT矩函数在模态振形数据去噪中的应用

提出将RAT矩函数应用于三维结构模态振型数据去噪的方法,使用RAT矩函数对结构的振型数据进行矩变换,从振型数据中提取出包含所有振型信息的特征矩集,将幅值较小的矩值作为噪声从特征矩集中剔除,再利用特征矩集重构振型图像,即能实现对振型数据去噪.采用一个仿真的机匣结构,以正态分布的随机噪声模拟真实情况下的噪声,在不同噪声强度...     

某直升机尾传动轴系非线性振动特性的试验研究

采用正弦激励对某直升机全尺寸的尾传动轴系进行振动试验,研究了其等效固有频率和阻尼比随激励水平的变化规律;通过不同激励水平正弦扫频试验,获取尾传动轴系的频响函数;基于频响函数辨识等效固有频率和阻尼比随激励水平的变化关系.试验表明:随着激励水平的增大,尾传动轴系的等效固有频率随着位移水平逐渐增大,呈现刚度渐硬的非线性刚度特征;而等效阻尼比则随着速度水平逐渐减小,呈现阻尼非线性特征.该试验方法对于直升机尾传动轴系的动力学设计优化具有重要意义.     

结构动力鲁棒优化设计方法综述

如何提高结构动力学性能的鲁棒性,以减小各种不确定性因素对设计结果的影响是当前学术界和工程界研究和关注的热点问题之一。该文阐述了结构动力鲁棒优化设计的基本概念,从基于Taguchi的方法、基于多目标优化的方法和基于响应面建模的方法三个方面对结构动力鲁棒优化设计的研究进行了综述。以双转子为例,从结构的动力响应要求出发,采用响应面建模、多目标优化的方法进行了设计并与采用Taguchi方法得到的结果进行比较。结果表明,基于响应面建模、多目标优化的方法能够获得多个具有鲁棒性的设计方案,在处理具有不确定性的结构动力学问题时有着很大的应用潜力。最后,对当前方法和后续研究内容作了简要总结和展望。     

含圆形缺孔平板结构振型的连续扫描激光测试

为了实现含任意圆形缺孔的平板结构的振动变形测量,提出了一种子区域划分测试与振型重构的激光连续扫描多普勒测试方法。首先,将任意圆形缺孔的平板结构表面通过子区域划分,得到完全覆盖的多个矩形和圆环形扫描的子区域,并分别使用恒速直线连续扫描和螺旋线扫描的方法,得到各子区域的振动变形;其次,考虑子区域分别扫描中存在的振幅比例、基准平面和旋转角度不同以及节径两侧反向振动等问题,拼接和重构所有子区域的振动变形,得到整体结构的振动变形;最后,将振型结果与仿真结果进行对比,模态置信因子（modal assurance criterion,简称MAC）均大于0.95,验证了方法的有效性。该方法可实现含有任意圆形缺孔的平板结构的连续扫描激光振动测试,具有效率高、测点密集等优点,对进一步提高其工程应用的适用范围具有重要作用。