基于应变信息的机械结构动态力识别方法

发布时间：2017-09-16 02:26

  本文关键词：基于应变信息的机械结构动态力识别方法

  更多相关文章： 载荷识别 D-optimal算法 Craig-Bampton模型聚缩法 有限元法 应变

【摘要】：有限元分析技术正广泛应用于产品设计,研究人员需要为模型提供准确的载荷信息。很多种类的载荷,例如汽车运动过程中车轮受到的来自地面的冲击力,大型建筑或者桥梁承受的复杂载荷,都是很难直接获得的。因此,载荷识别技术有着广泛的工程背景和显著的应用价值需求。本文结合D-optimal设计理论确定测量动态响应的最优点的个数和位置。使用Craig-Bampton法克服系统自由度很大,但实测响应数较少造成运算出现病态这一问题,从而尽可能的减小载荷识别的误差。完成的主要研究内容如下:(1)阐述动态载荷识别的基本原理,包括多自由度系统的模态坐标变换和微分方程解耦,并对应变模态的基本理论进行了分析,推导出应变模态坐标与载荷之间联系的微分方程。为通过测量应变间接测量动态载荷提供理论基础。(2)针对动态载荷识别过程中的应变测点布置问题,模态截断产生的载荷失真问题分别使用D-optimal算法和Craig-Bampton模型聚缩法予以解决。详细研究了应变测量最优测点的选取方法以及模型降阶的理论。(3)分别以悬臂梁、某型号摩托车为研究对象,使用本文方提出的载荷识别法求出激励力,研究了方法的有效性。
【关键词】：载荷识别 D-optimal算法 Craig-Bampton模型聚缩法 有限元法 应变
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TH123
【目录】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-7
• 1 绪论7-11
• 1.1 课题研究背景及研究意义7-8
• 1.2 载荷识别的分类与发展8
• 1.3 国内外研究现状8-10
• 1.3.1 动态载荷识别法的国内研究现状8-9
• 1.3.2 动态载荷识别法的国外研究现状9-10
• 1.4 本文的主要研究内容10-11
• 2 动态载荷识别的理论基础11-22
• 2.1 多自由度系统的模态坐标转换与微分方程解耦11
• 2.2 应变模态的有限元模型11-14
• 2.3 候选集合14-16
• 2.3.1 候选集合的定义14
• 2.3.2 候选集合的生成14-16
• 2.4 D-optimal设计确定最佳测量点16-17
• 2.4.1 D-optimal设计确定最优候选集合16
• 2.4.2 顺序交换算法16-17
• 2.5 Craig-Bampton模型缩聚法17-21
• 2.5.1 Craig-Bampton模型缩聚法的理论17-20
• 2.5.2 Craig-Bampton模型缩聚法简化模型20-21
• 2.6 本章小结21-22
• 3 动态载荷识别的仿真分析22-29
• 3.1 仿真模型的建立与分析22-25
• 3.2 模型数据的处理25-28
• 3.3 本章小结28-29
• 4 动态载荷识别法的实验验证29-40
• 4.1 引言29
• 4.2 应变测量实验29
• 4.3 实验方法29-32
• 4.3.1 实验准备29-32
• 4.4 实验结果输出32-39
• 4.5 本章小结39-40
• 5 某型摩托车车架动态力的测试40-45
• 5.1 应变测点的选取40-42
• 5.2 应变测量实验42
• 5.3 实验方法42-43
• 5.4 应变测量结果43-44
• 5.5 实验结果分析44
• 5.6 本章小结44-45
• 6 总结与展望45-47
• 6.1 主要结论45
• 6.2 相关研究方面的展望45-47
• 致谢47-48
• 参考文献48-51
• 附录 作者在攻读学位期间所做的项目51

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 姜金辉;张方;付春涛;;盒状件分布动载荷频域识别方法[J];力学季刊;2008年02期

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本文编号：860357