小波理论在大型空间智能结构振动控制中的应用

采用最优控制理论设计智能结构主动振动控制器,针对大型空间智能结构的低频和密频的特性,基于小波尺度函数变换,设计了智能结构的传感器、致动器;最后通过针对某大型空间智能桁架结构的仿真,表明该控制方法是行之有效的。     

复合材料结构导弹振动特性分析及模型修正

建立了某型导弹全结构有限元计算模型,其中包含复合材料舱段,在其上分布多处孔洞。基于地面模态实验数据对该有限元模型进行了优化,给出了该复合材料结构建模及模型修正方法,得到了较为合理的优化结果,结构各阶固有频率误差均满足工程要求。给出的优化后导弹结构振动特性分析结果将对工程实际有一定的指导意义。     

复合材料大展弦比亚声速机翼气动弹性研究

新一代航空结构广泛采用复合材料,对复合材料机翼的气动弹性工程化建模和分析是飞机设计的重要任务.应用气动弹性分析理论和方法,对复合材料大展弦比机翼进行了结构有限元建模、模型修正、固有振动特性计算、部件颤振工程分析.使用MSC/NASTRAN软件,在复合材料大展弦比机翼的初步静力分析模型基础上,依据结构图纸、相关试验结果反复修改得到合理的机翼结构动力学有限元模型,固有振动计算中采用动力减缩方法消除局部模态并提高计算精度,采用亚声速偶极子格网法求解非定常气动力,并对单独机翼进行了颤振计算分析,为工程设计提供了可靠的参考数据.     

装备外壳结构周期设计及其振动特性

将声子晶体能带理论应用于装备外壳结构设计,把装备外壳圆柱壳段设计成周期结构。基于多子结构的双协调自由界面模态综合法,计算并对比了周期圆柱壳与非周期圆柱壳对弯曲振动的衰减特性。结果表明,周期圆柱壳中有弯曲振动强衰减带隙存在,而非周期结构中则没有带隙存在。进一步研究了轴向周期复合夹层材料圆柱壳的弯曲振动特性。同样,该周期复合夹层结构中依然有弯曲振动带隙存在,且在带隙频率范围内弯曲振动传播将受到明显的抑制。最后,考虑实际装备外壳形状,研究了含周期结构圆柱段的复杂装备外壳振动特性。研究表明,经过局部周期设计的复杂装备外壳保持了带隙特性,这说明了将能带理论应用于工程实际装备外壳的振动控制具有可行性。     

基于遗传算法的复合材料圆柱壳水下声辐射优化

为了降低艇体的振动噪声,建立了复合材料圆柱壳的有限元模型,并对其水下振动和声辐射特性进行了研究。在此基础上,分析了复合材料圆柱壳水下声辐射的优化模型;基于遗传优化算法,以复合材料铺层角度为设计变量,以流固耦合面内辐射声压的最大值为优化目标,进行了优化分析。结果表明:对复合材料圆柱壳的铺层角度进行优化设计可以有效提高其声辐射性能,相比对称铺层方式,优化后的远场辐射声压级在50～300Hz频段内平均降低了3.6dB。该结果验证了优化设计的有效性,为下一步进行大型复杂水下结构的声辐射优化研究提供了一定的思路。     

应用Isight的复合材料桁架结构优化设计

轻质复合材料及其结构以其优异的力学性能在航天航空飞行器上得到了广泛应用。考察玻璃纤维/环氧复合材料方形截面桁架在典型弯曲载荷工况条件下的非线性结构承载性能。采用Isight集成平台对桁架结构进行多参数优化设计,获得满足结构刚度和承载性能要求的最轻质桁架结构的几何参数,并分析最优化结构在载荷作用下的结构非线性响应行为。结果表明采用Isight平台对桁架结构进行多参数优化设计具有较高的效率和可信度。     

振动分析在钢桁架结构损伤预警中的应用

基于有限元分析软件ABAQUS平台,以一种钢桁架结构为例进行数值仿真分析;以白噪声信号作为环境激励信号,对钢桁架结构进行振动分析;结合虚拟脉冲响应函数和小波包能量谱分析法,对钢桁架结构在环境信号激励下进行损伤预警。最后,比较了不同测点的预警效果。结果表明:这两种方法的同时使用,对钢桁架结构在环境激励下进行损伤预警的效果十分明显,具有很好的工程应用价值。     

用曲面超参数壳体单元研究汽轮机叶片振动特性

汽轮机叶片振动特性分析一直是汽轮机强度研究的主要内容之一。长期以来,汽轮机叶片自由振动特性的计算方法多以梁的基本公式为依据,采用能量法、传递矩阵法、有限元法,本文则采用基于壳体理论的八节点超参数壳体有限单元和采用Sturm序列相结合的全高斯消元法,计算了叶片自由振动的频率和模态,并编制了相应的计算程序。理论分析和试验验证表明,该方法对直叶片尤其是对扭曲叶片可取得较高的精度。     

一种隔振器动态力学特性试验方法

针对如何确定隔振器低频动态力学特性的问题,设计了一种利用材料试验机进行加载测试以获取其力学特性参数的试验方案。依据谐波振动理论,推导了待测参数表达式,进而提出了一种隔振器加载时力学特性参数测试新方法。以JYQN型气囊力学特性参数测试为应用实例,验证了所提方法的科学性与适用性。     

橡胶隔振器冲击刚度的试验研究

在冲击环境下,隔振器的刚度特性会产生显著的变化.由于该过程相当复杂,要从理论上进行分析是相当困难的.该文研究了利用轻气炮技术和力锤敲击测试隔振器冲击刚度的方法,并分别对不同规格的橡胶隔振器进行了试验研究,对这2种方法特点的比较表明,轻气炮试验适用于工程中大型橡胶隔振器冲击刚度的测试研究,而锤击法试验适用于同系列不同型号的小型橡胶隔振器冲击刚度的测试研究,因而二者互为补充,在工程实践中具有一定的应用价值.     

碳氢化合物的红外光谱识别

碳氢化合物红外光谱特征吸收主要为甲基、亚甲基等结构基团的振动吸收,特征性不强,但C—C主链红外光谱振动吸收能表达不同碳氢化合物的分子结构特征。应用碳氢化合物红外光谱指纹区谱图形貌特征,建立了根据C—C主链红外光谱识别碳氢化合物的方法。研究结果表明,采用指纹区提供的特征信息能够实现对不同结构碳氢化合物的识别,准确率高达99%,优于采用碳氢化合物甲基、亚甲基等结构基团的红外光谱振动吸收信息获得的识别结果。     

筒形桅杆有限元振动计算模型的研究及空间杆系结构奇点的消除方法

本文建立了筒形桅杆的有限元计算模型并对其进行了计算、讨论,计算结果精确。本文还对空间杆系结构有限元振动计算模型中的无刚度“奇点”进行了研究,提出了一个可用于消除空间杆系结构有限元振动计算模型中的无刚度“奇点”的方法。     

计及开关抖动特性的低压复合开关仿真分析

为了改进复合开关特性,准确评估复合开关中电力电子器件的发热水平,以低压复合开关为研究对象,建立了开关的抖动仿真模型,并在此基础上分析了负载条件下复合开关中双向可控硅本身及其考虑底板散热影响后的温升特性.通过加入散热片,大大减少了复合开关的发热量.研究结果为可靠地控制复合开关、延长其寿命提供了条件,并为进一步开发多路集成...     

一种齿轮箱振动控制方法

从机械结构的振动控制理论出发 ,提出了一种齿轮箱振动控制方法 ,研究并讨论几种齿轮箱箱体以及齿轮本体的结构参数对动态特性的影响 ,其结论可以为齿轮箱的振动设计提供参考依据     

船舶尾部结构振动计算

船舶尾部结构的振动问题应同时从船体总振动和尾部结构的局部振动两方面来考虑。本文从这一基本认识出发,利用有限元法编制了船舶尾部结构振动计算程序,并以实船为对象进行了尾部结构振动的计算,取得了较好的效果。     

卫星中心承力筒结构优化设计研究

利用有限元软件ANSYS建立复合材料中心承力筒式卫星平台结构的参数化有限元分析模型,计算了整星结构振动模态,在此基础上对复合材料蜂窝夹层中心承力筒结构分析模型进行简化,在满足结构的强度、变形、振动和屈曲约束条件下,对承力筒结构进行优化设计,并对多种方案进行比较,提出的方法和思路为今后同类结构设计提供了参考。     

安静型夹芯复合材料舵设计及其力学性能分析

通过对夹芯复合材料各层材料的选择,以及夹芯复合材料舵壳的结构设计,提出了夹芯复合材料舵的设计方案和制作工艺。并利用有限元方法计算了复合材料舵壳在流体压力作用下的应力和变形,以及在瞬态载荷作用下舵壳的振动响应。计算结果表明,夹芯复合材料舵壳满足结构的强度和刚度的要求,同时振动水平与钢舵比较有很大的改善。     

复合材料组合梁的分布参数传递函数法分析模型

应用分布参数传递函数法分析了复合材料组合梁在轴压载荷作用下的振动与稳定性问题。通过引入对偶变量，利用Ｌｅｇｒｅｎｄｒｅ 变换和Ｌａｐｌａｃｅ 变换，建立了可进入Ｈａｍ ｉｌｔｏｎ 体系的混合能量变分原理，并推导出了结构在复频域内的状态空间控制方程， 从而得到了任意边界条件下组合梁振动与稳定性问题的传递函数精确解。分析了一阶和高阶横向剪切变形、转动惯量、细长比、材料各向异性等多种因素对组合梁固有频率和屈曲载荷的影响。文中最后给出了数值算例， 验证了本方法的有效性和适应性。