航天结构阻尼建模方法研究

发布时间：2023-02-27 21:41

　　本文对某典型航天结构进行了动力学分析,在关注结构连接常规有限元建模问题的同时重点研究了螺栓连接阻尼效应建模。采用薄层单元模拟航天支架结构螺栓连接,以实测频响为设计目标对结构的阻尼进行调节建模。研究结果表明提出的阻尼建模方法对工程应用具有参考价值。完成的主要工作如下:(1)讨论了粘性阻尼、迟滞阻尼和等效粘性阻尼理论在有限元建模中的应用。研究了比例阻尼或非比例阻尼的振动响应问题。分析了有关建模精度以及有限元中阻尼矩阵组装和阻尼叠加效应问题。(2)设计并完成了航天支架结构的振动试验。采用振动台施加基础激励,测得台面和支架的加速度响应信号,进而得到加速度传递率函数并以此作为支架结构模态参数识别依据。基于模态参数识别方法得到了该航天支架结构的振动频率和阻尼比等参数,为后续阻尼建模提供实测数据基础。(3)分析了航天结构连接件几种常见的阻尼建模方法,重点研究了薄层单元建模方法。讨论了薄层单元建模原理以及薄层单元有关参数对结构建模的影响,最后给出了在Nastran中的具体应用方法。(4)采用研究的薄层单元法对航天支架结构进行了有限元建模计算。使用Hypermesh和Patran对该支架进行了网格划分,...

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
缩略词
第一章 绪论
    1.1 课题研究的背景和意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 阻尼理论模型和阻尼识别
        1.2.2 航天结构阻尼建模研究
        1.2.3 阻尼结构有限元建模和修正
    1.3 本文主要内容
第二章 结构动力学建模中的阻尼
    2.1 常用的几种单自由度系统阻尼模型
        2.1.1 粘性阻尼
        2.1.2 迟滞阻尼
        2.1.3 等效粘性阻尼
    2.2 多自由度结构振动分析中的阻尼模型
        2.2.1 比例阻尼模型
        2.2.2 非比例阻尼模型
        2.2.3 常用阻尼模型对比研究
    2.3 有限元软件中的阻尼设置
        2.3.1 Nastran的常用阻尼
        2.3.2 常用阻尼建模方法及评价流程
    2.4 本章小结
第三章 航天支架结构振动模态参数测试研究
    3.1 航天支架结构
    3.2 基础激励振动试验
        3.2.1 试验原理和试验设备
        3.2.2 试验步骤
    3.3 实测数据处理
        3.3.1 加速度传递率与模态参数关系
        3.3.2 航天支架结构模态参数
    3.4 本章小结
第四章 航天支架结构阻尼建模研究
    4.1 结构动态分析
        4.1.1 动力学建模分析流程和方法
        4.1.2 结构件的连接
    4.2 航天支架结构有限元分析
        4.2.1 连接刚度建模
        4.2.2 阻尼效应建模
    4.3 舱段结构有限元分析
        4.3.1 综合配电器结构
        4.3.2 测量控制器结构
    4.4 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 本文主要工作和结论
    5.2 后续研究与展望
参考文献
致谢
在学期间的研究成果及发表的学术论文



本文编号：3751492