基于频响比法的多维振动基础激励试验模态分析

发布时间：2021-12-23 06:59

　　针对多维振动中各个自由度之间的相干影响导致矩阵奇异的问题,提出了基于频响比的传递矩阵估计方法。设计算例和试验对频响比法进行了验证,并与固定基础模态试验结果进行了对比。结果表明基于频响比法的多维振动基础激励试验模态分析有明显优势,频响比法能够获得高质量的传递矩阵,六自由度运动基础激励接近试验件的实际使用环境,基础激励量级的变化明显反映出结构模态频率和阻尼比的非线性特征,该方法对于提高基础激励模态试验精度具有参考价值。 

【文章来源】：导弹与航天运载技术. 2020,(05)北大核心CSCD

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

矩阵条件数对比Fig.2CompareofConditionNumbers

VUVEUETHH（10）通过算例来说明式（7）和式（10）计算结果的区别。建立矩形截面梁的有限元模型，将梁划分为20个单元，在梁根部同时施加不相干的线运动和角运动随机激励，求解端部节点1到中部节点16的角运动传递特性。虽然输入的线角激励不相干，但经过结构的传递，节点16处的线角运动响应存在耦合。图2显示了响应比法中需要求逆的矩阵00()UUGω和频响比法中需要求逆的矩阵00()UEHω在二范数下的条件数随频率的变化情况，后者的条件数远小于前者。图3中将频响比法和响应比法计算的结果与理论值进行对比，可以看到基于频响比的传递矩阵估计方法得到的结果更接近理论值。图2矩阵条件数对比Fig.2CompareofConditionNumbers图3传递率估计结果比较Fig.3CompareofEstimateResultsofTransmissionRate3试验研究为了验证基于频响比的传递矩阵估计方法，发展多维振动环境中结构模态识别技术，进行了典型试验件的六自由度基础激励试验。试验激励设备为低频液压试验台，试验加载台面尺寸为2m×2m，由6个液压作动器进行激励。试件为锥形结构，将试件底部通过转接工装连接在台面上，并在试件的一条母线上布置加速度传感器测点，试验系统组成见图4。(ω)U(ω)0U(ω)0E图4试验系统组成Fig.4CompositionofTestSystem对6个液压激振器输入带宽1~80Hz的全不相干随机振动激励，在台面上产生六自由度运动，随机振动谱形见图5。按照基于频响比的传递矩阵估计方法，得到传递率矩阵T(ω)。图6为试件顶部测点在Y、Z方向的振动传递率曲线，能够清楚看到试验频带内存在2阶共振频率，

试验系统组成Fig.4CompositionofTestSystem

【参考文献】：
期刊论文
[1]多维振动环境试验中的结构模态分析[J]. 吴家驹,张鹏飞,胡亚冰.  导弹与航天运载技术. 2015(04)
[2]基础激励结构的试验模态分析[J]. 吴家驹,苏华昌,王晓晖.  强度与环境. 2010(04)
[3]振动环境试验中的结构模态参数识别[J]. 周天朋,夏江宁,毕京丹.  强度与环境. 2008(06)



本文编号：3548019