机械阻抗技术在振动分析中的应用

近二十年来机械阻抗技术在振动分析中获得广泛应用,领域遍及航空、航天和各种机械工程。本文力图根据我们的工作和国外资料对这一理论与试验相结合的工程振动分析方法作一较全面综合介绍。主要内容包括:机械阻抗的现代概念(各种激振情况下机械阻抗的描述,结构动力学中阻抗和导纳矩阵及其与模态分析的关系);稳态正弦和瞬态、随机机械阻抗测试技术;图解和计算机模态参数识别以及组合结构系统分析(包括动力特性、动力稳定性和动力响应)。     

锤击法与激励锤

建立在快速富里叶变换技术基础上结构特性锤击激振法(简称锤击法)是一种简便、快速、经济的宽频带激振试验方法。它可以通过对结构输入信号和输入信号的处理,测出结构的动态特性,并进而进行结构的模态参数识别或故障诊断,因而受到工程界的重视。近几年来,由于力学、数学工作者的努力,计算机和专用分析仪器的发展,单点脉冲激振试验模态识别技术得以迅速发展,这方面的研究工作比较活跃,锤击法在一些工业部门、研究单位、大专院校有了较为广泛的开展。七○二所为实现冲加载,研究生产了带有力传感的激励锤作为激振源,可用于产品零构件的结构模态试验,同时也部分地向外单位供应。本文对锤击法和激励锤作一简单介绍,对正处于积极发展并已经进入实用阶段的锤击激振试验技术出一点力。     

扩阶特征矩阵法的初步应用

一、前言近几年来,国内从事振动试验与分析的许多科研工程技术人员,对识别结构振动特性的时域技术甚感兴趣。以应用电子计算机为基础的时域技术,往往是结构动力学与其他学科的例如控制理论等交叉的产物。ITD法、QEM法、时序法以及新近提出的ERA法等都体现了学科之间的交叉。时域技术,从振动试验方面来说,通常只要求测量和记录受试验结构的自由衰减响应或随机响应,对激振信号可不做测量和记录。这就大大地降低了对激振技术和仪器设备等方面     

带有连接结构的导弹动特性试验研究方法

导弹的头体连接对导弹的整体结构动力学特性会产生很大的影响,这种结构会呈现较强的非线性特征,其动特性参数会随着外界载荷和振动量级的变化而变化,而该参数又是飞行稳定控制系统设计的重要依据。因此,为了考察和评定带有间隙结构的导弹动特性参数随载荷和振动量级变化的情况,本文阐述了一种不同于以往导弹全弹结构动特性试验的新的试验思路-加载试验方法和变量级试验方法,针对一个具体的导弹型号,给出了典型载荷的加载实现方式,最后还给出了试验结果并对结果进行了原理性的解释。通过本文的研究表明,本文提出的试验方法在今后的导弹型号研制当中是十分必要和可行的。该方法也可推广到其他类似的民用结构的应用当中。     

使用电涡流激振器对叶片轮盘组合体模型作多点激振的试验研究

本文介绍了利用我院研制的电涡流激振器在叶轮组合体模型上实现非接触式多点激振的试验研究情况,分析了试验原理,论证了分离纯模态的激振力布点调力调相准则;列出了各模型的试验结果并对叶片轮盘耦合振动的若干规律作了探讨。文中,还阐明了在复杂结构振动试验中采用多点激振的意义和需要解决的一些问题。     

根据导弹模态试验结果诊断其结构缺陷的方法

通过对结构模态试验结果的分析，可以获得许多结构上的信息，从而为结构设计的改进提供依据。本文通过对导弹的模态试验结果的分析，发现了导弹结构的内部缺陷，从而说明了对模态试验结果理论解释的重要性。文中详细推导了主结构带有分支质量的模态公式，从理论上阐述了导弹的非寻常模态试验结果产生的原因。这一分析方法可以用于非导弹结构的模态试验结果。     

导弹发射车模型组合结构动力学试验与分析

本文通过对导弹发射车组合结构的动特性分析，试图探索一套针对大型复杂结构的组合结构动力学试验与分析技术。即以部件有限元动态分析和部件试验模态为基础进行部件试验／分析联合建模，在得到相对精确的部件数学模型后，以实用完备模态空间技术进行自由界面组合结构动特性分析。本文以导弹发射车组合结构为应用实例，验证了所提方法的正确性和有效性。     

平稳随机激振确定结构固有模态的试验技术

本文从理论和试验技术两方面初步分析了用平稳随机激振确定结构固有模态的方法。指出利用带宽B=100赫芝窄带随机扫描与激振器激振结构模态是一种简便可行的方法。     

大型宇航器动力特性试验

对贮存状态的大型宇航器-支架车系统,采用脉冲激振即支架车的车轮通过设置在钢轨上的斜铁块向下跌落时所产生的冲击,对宇航器-支架车系统进行了动力特性试验,应用7T17S信号处理机的工程应用软件——标准软件和模态分析软件对激励和响应均为加速度的信号进行了处理,得到了宇航器和支架车在实际贮存状态下的传递特性、自振频率及振动传递率在其上的分布形态,发现了宇航器-支架车系统贮存状态下在核爆地震环境中的抗振薄弱部位。     

电动激振器 第一章 激振器的基本特征

近十多年来,随着科学技术、特别是航空和宇航技术的发展,作为振动环境试验主要技术手段的电动激振系统获得了迅速的发展。由于电子技术的革新,数字技术在振动试验控制、测量和数据处理中的应用,以及电动激振器性能的不断提高,不仅使电动激振系统广泛地应用于各种产品的可靠性检验,而且还应用于产品特性和可靠性的预示,成为产品设计的重要工具之一。因此,研制和生产性能优良的激振系统,并在试验中合理地使用这些系统,对于缩短产品研制周期、降低成本和提高可靠性具有重要的作用。本书着重介绍了电动激振器的工作原理和结构,概述了改进激振器性能的方法。通过对大量专利和现有电动激振系统的分析,提出了激振系统的发展趋势。本书可供科研设计人员、从事振动试验和激振系统研制和生产的人员参考。上角数码为书中原注,带圈的上角数码为译者加的注释,两者皆排于当页或次页之下。由于译者水平所限,译文不确切甚至错误之处,在所难免,恳请读者批评指正。     

电动激振器 第三章 频率范围的扩展

近十多年来,随着科学技术、特别是航空和宇航技术的发展,作为振动环境试验主要技术手段的电动激振系统获得了迅速的发展。由于电子技术的革新,数字技术在振动试验控制、测量和数据处理中的应用,以及电动激振器性能的不断提高,不仅使电动激振系统广泛地应用于各种产品的可靠性检验,而且还应用于产品特性和可靠性的预示,成为产品设计的重要工具之一。因此,研制和生产性能优良的激振系统,并在试验中合理地使用这些系统,对于缩短产品研制周期、降低成本和提高可靠性具有重要的作用。本书着重介绍了电动激振器的工作原理和结构,概述了改进激振器性能的方法。通过对大量专利和现有电动激振系统的分析,提出了激振系统的发展趋势。本书可供科研设计人员、从事振动试验和激振系统研制和生产的人员参考。上角数码为书中原注,带圈的上角数码为译者加的注释,两者皆排于当页或次页之下。由于译者水平所限,译文不确切甚至错误之处,在所难免,恳请读者批评指正。     

电动激振器 第四章 激振器产品的性能

近十多年来,随着科学技术、特别是航空和宇航技术的发展,作为振动环境试验主要技术手段的电动激振系统获得了迅速的发展。由于电子技术的革新,数字技术在振动试验控制、测量和数据处理中的应用,以及电动激振器性能的不断提高,不仅使电动激振系统广泛地应用于各种产品的可靠性检验,而且还应用于产品特性和可靠性的预示,成为产品设计的重要工具之一。因此,研制和生产性能优良的激振系统,并在试验中合理地使用这些系统,对于缩短产品研制周期、降低成本和提高可靠性具有重要的作用。本书着重介绍了电动激振器的工作原理和结构,概述了改进激振器性能的方法。通过对大量专利和现有电动激振系统的分析,提出了激振系统的发展趋势。本书可供科研设计人员、从事振动试验和激振系统研制和生产的人员参考。上角数码为书中原注,带圈的上角数码为译者加的注释,两者皆排于当页或次页之下。由于译者水平所限,译文不确切甚至错误之处,在所难免,恳请读者批评指正。     

电动激振器 第二章 提高电动机激振器推力和振幅的方法

近十多年来,随着科学技术、特别是航空和宇航技术的发展,作为振动环境试验主要技术手段的电动激振系统获得了迅速的发展。由于电子技术的革新,数字技术在振动试验控制、测量和数据处理中的应用,以及电动激振器性能的不断提高,不仅使电动激振系统广泛地应用于各种产品的可靠性检验,而且还应用于产品特性和可靠性的预示,成为产品设计的重要工具之一。因此,研制和生产性能优良的激振系统,并在试验中合理地使用这些系统,对于缩短产品研制周期、降低成本和提高可靠性具有重要的作用。本书着重介绍了电动激振器的工作原理和结构,概述了改进激振器性能的方法。通过对大量专利和现有电动激振系统的分析,提出了激振系统的发展趋势。本书可供科研设计人员、从事振动试验和激振系统研制和生产的人员参考。上角数码为书中原注,带圈的上角数码为译者加的注释,两者皆排于当页或次页之下。由于译者水平所限,译文不确切甚至错误之处,在所难免,恳请读者批评指正。     

空间管路结构单多轴随机振动下的动强度特性研究

从理论分析和仿真计算两个角度，研究对比了典型空间管路结构在单、多轴随机振动载荷下的动强度特性。确定了线性结构模态振型主振方向的评定方法，得到了管路结构模态振型主振方向与随机激振方式和方向、动应力响应之间的规律特性。不仅能够为管路结构随机振动响应试验系统设计提供指导，而且能够为其动强度考核提供保障。     

旋翼系统模态阻尼数值计算方法

首先基于Hamilton原理建立旋翼系统动力学模型,计算旋翼的振频和振型,然后对稳定悬停状态下的桨叶进行某阶模态的激励,并在旋翼重新达到稳定状态后停止激励,截取旋翼系统自由振动信号,用移动矩形窗法计算旋翼系统的模态阻尼.这种计算系统模态阻尼的数值方法能够对旋翼系统在不同工况下的各阶模态阻尼进行仿真,而且在仿真过程中可以根据桨叶振型将激励按相同相位施加于各自由度上,使桨叶只按该阶振型振动.使用该方法可以突破旋翼动力学试验中激振位置、激振频率与相位的限制,获得旋翼系统更全面的动力学特性.     

结构模态能控性和能观测性的度量

利用现代控制理论研究了结构模态的能控性和能观测性问题,给出了模态坐标下结构的能控性和能观测性判据,证明了多输入－多输出（ＭＩＭＯ）试验模态分析技术用于存在重根模态结构的模态试验的必要性,并人出了对激振点和测量点数量的要求。利用奇异值分解技术给出了一种结构查态能控性和能观测性的度量方法,并讨论了其在模记试验激振点和测量点位置选择中的应用。     

一种新型疲劳试验器的试验研究

PYD-1型叶片振动疲劳试验器是根据电(磁)涡流原理研制的一种新型疲劳试验设备。其工作频带宽、高频特性好、系统中引进串联电容谐振方案,功率消耗明显下降。在疲劳试验技术方面开创了一种新的激振方法。 本文阐明了电(磁)涡流激振的工作原理、性能特点;叙述了磁路分析与结构设计、电容谐振方案、振幅自动控制与遥控监视等。最后,介绍了用该设备对发动机叶片进行的振动疲劳试验,效果良好。     

导弹静水模态的ANSYS有限元分析

为研究导弹潜航时的自振特性，采用通用有限元软件ANSYS建立了适合浸没圆柱壳的有限元模型，用ANSYS结构模态分析的非对称法分析了导弹结构的静水模态。结果显示静水模态的固有频率比干模态有较大下降，振型类似；尾舵和水深对模态的影响不大。     

大型垂直模态试验系统研制与应用

航天器的大型化对地面验证手段的要求越来越高。为了辨识大型航天器的特性参数(频率、阻尼、振型等)、验证和修正数学模型(有限元模型)、校核动态分析结果的有效性,检查结构中的薄弱环节及部位,开展了大型模态试验系统的研制,研究设计了卫星、飞船领域的大型模态试验系统,攻克了模态试验系统多维度激振、全尺寸包络、试验件安全多重防护等关键技术,实现了三维激振、激光非接触防护的模态试验系统。     

油膜轴承动态特性参数及转子不平衡的统一识别

将转子不平衡作为引起转子-轴承系统振动的主要原因,本文提出了一种现场、在线识别转子系统油膜轴承动态特性参数及转子不平衡的时域方法。本方法充分利用转子的结构及模态参数以解决测点不足和激振力不可测量等问题。同传统的参数识别方法相比,本方法具有现场、在线、不需人工激振、设备简单等优点。实验结果证明了方法的可行性。