虚拟振动台试验技术在多维随机振动试验中的应用
发布时间：2021-09-04 21:37
为了将虚拟试验技术试验成本低和试验周期短等优点与多维随机振动试验模拟试验件工作状态真实的优势相结合,提出一种多维随机振动虚拟试验方法。针对某一模拟弹试验场景,建立了包含振动台机电模型与模拟弹有限元模型的多维随机振动虚拟试验系统,并通过实物试验验证虚拟试验系统的可靠性。最后利用虚拟试验系统,对不同工况下的试验效果进行预示,可以为振动试验中控制点选取和优化配置提供参考。
【文章来源】：导弹与航天运载技术. 2020,(03)北大核心CSCD
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
虚拟试验系统的装配Fig.5AssemblyofVirtualTestSystem单位:mm
郑威等虚拟振动台试验技术在多维随机振动试验中的应用第3期103本文在文献[7]的基础上，进一步对模拟弹实物进行有限元建模，建立完整的模拟弹振动试验系统，进行多维随机振动虚拟试验，并通过实物试验验证虚拟试验系统的可靠性。最后利用虚拟试验系统，对不同工况下的试验效果进行预示，为振动试验中控制点选取和优化配置提供参考。1虚拟试验系统虚拟试验系统主要由以下3部分组成：振动台机电模型、试验件有限元模型、虚拟控制器。其中，振动台机电模型与虚拟控制器是虚拟试验系统的基础部分，在完成了这两部分的搭建后，对于不同的试验情况，一般只需要进行少量的调整即可复用；而试验件有限元模型则是虚拟试验系统中变化的部分，应根据实际的试验件和安装方式进行建模。1.1振动台模型电振动台的典型结构如图1所示。其中，振动台台面与驱动线圈构成的组合体，是振动台的运动部件，很大程度上决定了振动台的性能。该运动部件的一阶共振频率和阻抗特性，对虚拟振动台建模参数的确定有着重要的影响。图1电振动台结构Fig.1StructureofElectricalVibrationTable为了描述振动台的动力学特性，可以建立振动台的二自由度模型，如图2a所示。其中，台面与驱动线圈的总体质量，可以通过振动台的出厂参数进行查询。但台面质量与驱动线圈质量，则不能直接得到，可以通过在台面附加已知质量的质量块，观察共振频率变化的方法得到[1,3]。cxa）二自由度模型b）电磁模型图2振动台机电模型Fig.2ElectromechanicalModelofVibrationTableca—台面与动圈间的阻尼；cs—悬挂阻尼；eback—反向感应电压；ka—台面与动圈间刚度；ks—悬挂刚度；mt—台面质量；mc
郑威等虚拟振动台试验技术在多维随机振动试验中的应用第3期103本文在文献[7]的基础上，进一步对模拟弹实物进行有限元建模，建立完整的模拟弹振动试验系统，进行多维随机振动虚拟试验，并通过实物试验验证虚拟试验系统的可靠性。最后利用虚拟试验系统，对不同工况下的试验效果进行预示，为振动试验中控制点选取和优化配置提供参考。1虚拟试验系统虚拟试验系统主要由以下3部分组成：振动台机电模型、试验件有限元模型、虚拟控制器。其中，振动台机电模型与虚拟控制器是虚拟试验系统的基础部分，在完成了这两部分的搭建后，对于不同的试验情况，一般只需要进行少量的调整即可复用；而试验件有限元模型则是虚拟试验系统中变化的部分，应根据实际的试验件和安装方式进行建模。1.1振动台模型电振动台的典型结构如图1所示。其中，振动台台面与驱动线圈构成的组合体，是振动台的运动部件，很大程度上决定了振动台的性能。该运动部件的一阶共振频率和阻抗特性，对虚拟振动台建模参数的确定有着重要的影响。图1电振动台结构Fig.1StructureofElectricalVibrationTable为了描述振动台的动力学特性，可以建立振动台的二自由度模型，如图2a所示。其中，台面与驱动线圈的总体质量，可以通过振动台的出厂参数进行查询。但台面质量与驱动线圈质量，则不能直接得到，可以通过在台面附加已知质量的质量块，观察共振频率变化的方法得到[1,3]。cxa）二自由度模型b）电磁模型图2振动台机电模型Fig.2ElectromechanicalModelofVibrationTableca—台面与动圈间的阻尼；cs—悬挂阻尼；eback—反向感应电压；ka—台面与动圈间刚度；ks—悬挂刚度；mt—台面质量；mc
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于MATLAB/Simulink多输入多输出随机振动试验模拟研究[J]. 叶焰杰,陈怀海,贺旭东,郑威. 国外电子测量技术. 2016(01)
[2]振动台虚拟试验仿真技术研究[J]. 谭永华,蔡国飙. 机械强度. 2010(01)
[3]卫星虚拟振动试验系统研究[J]. 刘闯,向树红,冯咬齐. 航天器环境工程. 2009(03)
博士论文
[1]多输入多输出随机振动试验控制算法及若干问题研究[D]. 崔旭利.南京航空航天大学 2011
硕士论文
[1]航天器虚拟振动试验系统研究[D]. 李霖圣.哈尔滨工业大学 2012
本文编号：3384052
【文章来源】：导弹与航天运载技术. 2020,(03)北大核心CSCD
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
虚拟试验系统的装配Fig.5AssemblyofVirtualTestSystem单位:mm
郑威等虚拟振动台试验技术在多维随机振动试验中的应用第3期103本文在文献[7]的基础上，进一步对模拟弹实物进行有限元建模，建立完整的模拟弹振动试验系统，进行多维随机振动虚拟试验，并通过实物试验验证虚拟试验系统的可靠性。最后利用虚拟试验系统，对不同工况下的试验效果进行预示，为振动试验中控制点选取和优化配置提供参考。1虚拟试验系统虚拟试验系统主要由以下3部分组成：振动台机电模型、试验件有限元模型、虚拟控制器。其中，振动台机电模型与虚拟控制器是虚拟试验系统的基础部分，在完成了这两部分的搭建后，对于不同的试验情况，一般只需要进行少量的调整即可复用；而试验件有限元模型则是虚拟试验系统中变化的部分，应根据实际的试验件和安装方式进行建模。1.1振动台模型电振动台的典型结构如图1所示。其中，振动台台面与驱动线圈构成的组合体，是振动台的运动部件，很大程度上决定了振动台的性能。该运动部件的一阶共振频率和阻抗特性，对虚拟振动台建模参数的确定有着重要的影响。图1电振动台结构Fig.1StructureofElectricalVibrationTable为了描述振动台的动力学特性，可以建立振动台的二自由度模型，如图2a所示。其中，台面与驱动线圈的总体质量，可以通过振动台的出厂参数进行查询。但台面质量与驱动线圈质量，则不能直接得到，可以通过在台面附加已知质量的质量块，观察共振频率变化的方法得到[1,3]。cxa）二自由度模型b）电磁模型图2振动台机电模型Fig.2ElectromechanicalModelofVibrationTableca—台面与动圈间的阻尼；cs—悬挂阻尼；eback—反向感应电压；ka—台面与动圈间刚度；ks—悬挂刚度；mt—台面质量；mc
郑威等虚拟振动台试验技术在多维随机振动试验中的应用第3期103本文在文献[7]的基础上，进一步对模拟弹实物进行有限元建模，建立完整的模拟弹振动试验系统，进行多维随机振动虚拟试验，并通过实物试验验证虚拟试验系统的可靠性。最后利用虚拟试验系统，对不同工况下的试验效果进行预示，为振动试验中控制点选取和优化配置提供参考。1虚拟试验系统虚拟试验系统主要由以下3部分组成：振动台机电模型、试验件有限元模型、虚拟控制器。其中，振动台机电模型与虚拟控制器是虚拟试验系统的基础部分，在完成了这两部分的搭建后，对于不同的试验情况，一般只需要进行少量的调整即可复用；而试验件有限元模型则是虚拟试验系统中变化的部分，应根据实际的试验件和安装方式进行建模。1.1振动台模型电振动台的典型结构如图1所示。其中，振动台台面与驱动线圈构成的组合体，是振动台的运动部件，很大程度上决定了振动台的性能。该运动部件的一阶共振频率和阻抗特性，对虚拟振动台建模参数的确定有着重要的影响。图1电振动台结构Fig.1StructureofElectricalVibrationTable为了描述振动台的动力学特性，可以建立振动台的二自由度模型，如图2a所示。其中，台面与驱动线圈的总体质量，可以通过振动台的出厂参数进行查询。但台面质量与驱动线圈质量，则不能直接得到，可以通过在台面附加已知质量的质量块，观察共振频率变化的方法得到[1,3]。cxa）二自由度模型b）电磁模型图2振动台机电模型Fig.2ElectromechanicalModelofVibrationTableca—台面与动圈间的阻尼；cs—悬挂阻尼；eback—反向感应电压；ka—台面与动圈间刚度；ks—悬挂刚度；mt—台面质量；mc
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于MATLAB/Simulink多输入多输出随机振动试验模拟研究[J]. 叶焰杰,陈怀海,贺旭东,郑威. 国外电子测量技术. 2016(01)
[2]振动台虚拟试验仿真技术研究[J]. 谭永华,蔡国飙. 机械强度. 2010(01)
[3]卫星虚拟振动试验系统研究[J]. 刘闯,向树红,冯咬齐. 航天器环境工程. 2009(03)
博士论文
[1]多输入多输出随机振动试验控制算法及若干问题研究[D]. 崔旭利.南京航空航天大学 2011
硕士论文
[1]航天器虚拟振动试验系统研究[D]. 李霖圣.哈尔滨工业大学 2012
本文编号：3384052
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