為了將虛擬試驗(yàn)技術(shù)試驗(yàn)成本低和試驗(yàn)周期短等優(yōu)點(diǎn)與多維隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)?zāi)M試驗(yàn)件工作狀態(tài)真實(shí)的優(yōu)勢(shì)相結(jié)合,提出一種多維隨機(jī)振動(dòng)虛擬試驗(yàn)方法。針對(duì)某一模擬彈試驗(yàn)場(chǎng)景,建立了包含振動(dòng)臺(tái)機(jī)電模型與模擬彈有限元模型的多維隨機(jī)振動(dòng)虛擬試驗(yàn)系統(tǒng),并通過實(shí)物試驗(yàn)驗(yàn)證虛擬試驗(yàn)系統(tǒng)的可靠性。最后利用虛擬試驗(yàn)系統(tǒng),對(duì)不同工況下的試驗(yàn)效果進(jìn)行預(yù)示,可以為振動(dòng)試驗(yàn)中控制點(diǎn)選取和優(yōu)化配置提供參考。 

【文章來源】：導(dǎo)彈與航天運(yùn)載技術(shù). 2020,(03)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

虛擬試驗(yàn)系統(tǒng)的裝配Fig.5AssemblyofVirtualTestSystem單位:mm

鄭威等虛擬振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)技術(shù)在多維隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)中的應(yīng)用第3期103本文在文獻(xiàn)[7]的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步對(duì)模擬彈實(shí)物進(jìn)行有限元建模，建立完整的模擬彈振動(dòng)試驗(yàn)系統(tǒng)，進(jìn)行多維隨機(jī)振動(dòng)虛擬試驗(yàn)，并通過實(shí)物試驗(yàn)驗(yàn)證虛擬試驗(yàn)系統(tǒng)的可靠性。最后利用虛擬試驗(yàn)系統(tǒng)，對(duì)不同工況下的試驗(yàn)效果進(jìn)行預(yù)示，為振動(dòng)試驗(yàn)中控制點(diǎn)選取和優(yōu)化配置提供參考。1虛擬試驗(yàn)系統(tǒng)虛擬試驗(yàn)系統(tǒng)主要由以下3部分組成：振動(dòng)臺(tái)機(jī)電模型、試驗(yàn)件有限元模型、虛擬控制器。其中，振動(dòng)臺(tái)機(jī)電模型與虛擬控制器是虛擬試驗(yàn)系統(tǒng)的基礎(chǔ)部分，在完成了這兩部分的搭建后，對(duì)于不同的試驗(yàn)情況，一般只需要進(jìn)行少量的調(diào)整即可復(fù)用；而試驗(yàn)件有限元模型則是虛擬試驗(yàn)系統(tǒng)中變化的部分，應(yīng)根據(jù)實(shí)際的試驗(yàn)件和安裝方式進(jìn)行建模。1.1振動(dòng)臺(tái)模型電振動(dòng)臺(tái)的典型結(jié)構(gòu)如圖1所示。其中，振動(dòng)臺(tái)臺(tái)面與驅(qū)動(dòng)線圈構(gòu)成的組合體，是振動(dòng)臺(tái)的運(yùn)動(dòng)部件，很大程度上決定了振動(dòng)臺(tái)的性能。該運(yùn)動(dòng)部件的一階共振頻率和阻抗特性，對(duì)虛擬振動(dòng)臺(tái)建模參數(shù)的確定有著重要的影響。圖1電振動(dòng)臺(tái)結(jié)構(gòu)Fig.1StructureofElectricalVibrationTable為了描述振動(dòng)臺(tái)的動(dòng)力學(xué)特性，可以建立振動(dòng)臺(tái)的二自由度模型，如圖2a所示。其中，臺(tái)面與驅(qū)動(dòng)線圈的總體質(zhì)量，可以通過振動(dòng)臺(tái)的出廠參數(shù)進(jìn)行查詢。但臺(tái)面質(zhì)量與驅(qū)動(dòng)線圈質(zhì)量，則不能直接得到，可以通過在臺(tái)面附加已知質(zhì)量的質(zhì)量塊，觀察共振頻率變化的方法得到[1,3]。cxa）二自由度模型b）電磁模型圖2振動(dòng)臺(tái)機(jī)電模型Fig.2ElectromechanicalModelofVibrationTableca—臺(tái)面與動(dòng)圈間的阻尼；cs—懸掛阻尼；eback—反向感應(yīng)電壓；ka—臺(tái)面與動(dòng)圈間剛度；ks—懸掛剛度；mt—臺(tái)面質(zhì)量；mc

鄭威等虛擬振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)技術(shù)在多維隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)中的應(yīng)用第3期103本文在文獻(xiàn)[7]的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步對(duì)模擬彈實(shí)物進(jìn)行有限元建模，建立完整的模擬彈振動(dòng)試驗(yàn)系統(tǒng)，進(jìn)行多維隨機(jī)振動(dòng)虛擬試驗(yàn)，并通過實(shí)物試驗(yàn)驗(yàn)證虛擬試驗(yàn)系統(tǒng)的可靠性。最后利用虛擬試驗(yàn)系統(tǒng)，對(duì)不同工況下的試驗(yàn)效果進(jìn)行預(yù)示，為振動(dòng)試驗(yàn)中控制點(diǎn)選取和優(yōu)化配置提供參考。1虛擬試驗(yàn)系統(tǒng)虛擬試驗(yàn)系統(tǒng)主要由以下3部分組成：振動(dòng)臺(tái)機(jī)電模型、試驗(yàn)件有限元模型、虛擬控制器。其中，振動(dòng)臺(tái)機(jī)電模型與虛擬控制器是虛擬試驗(yàn)系統(tǒng)的基礎(chǔ)部分，在完成了這兩部分的搭建后，對(duì)于不同的試驗(yàn)情況，一般只需要進(jìn)行少量的調(diào)整即可復(fù)用；而試驗(yàn)件有限元模型則是虛擬試驗(yàn)系統(tǒng)中變化的部分，應(yīng)根據(jù)實(shí)際的試驗(yàn)件和安裝方式進(jìn)行建模。1.1振動(dòng)臺(tái)模型電振動(dòng)臺(tái)的典型結(jié)構(gòu)如圖1所示。其中，振動(dòng)臺(tái)臺(tái)面與驅(qū)動(dòng)線圈構(gòu)成的組合體，是振動(dòng)臺(tái)的運(yùn)動(dòng)部件，很大程度上決定了振動(dòng)臺(tái)的性能。該運(yùn)動(dòng)部件的一階共振頻率和阻抗特性，對(duì)虛擬振動(dòng)臺(tái)建模參數(shù)的確定有著重要的影響。圖1電振動(dòng)臺(tái)結(jié)構(gòu)Fig.1StructureofElectricalVibrationTable為了描述振動(dòng)臺(tái)的動(dòng)力學(xué)特性，可以建立振動(dòng)臺(tái)的二自由度模型，如圖2a所示。其中，臺(tái)面與驅(qū)動(dòng)線圈的總體質(zhì)量，可以通過振動(dòng)臺(tái)的出廠參數(shù)進(jìn)行查詢。但臺(tái)面質(zhì)量與驅(qū)動(dòng)線圈質(zhì)量，則不能直接得到，可以通過在臺(tái)面附加已知質(zhì)量的質(zhì)量塊，觀察共振頻率變化的方法得到[1,3]。cxa）二自由度模型b）電磁模型圖2振動(dòng)臺(tái)機(jī)電模型Fig.2ElectromechanicalModelofVibrationTableca—臺(tái)面與動(dòng)圈間的阻尼；cs—懸掛阻尼；eback—反向感應(yīng)電壓；ka—臺(tái)面與動(dòng)圈間剛度；ks—懸掛剛度；mt—臺(tái)面質(zhì)量；mc

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于MATLAB/Simulink多輸入多輸出隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)?zāi)M研究[J]. 葉焰杰,陳懷海,賀旭東,鄭威.  國(guó)外電子測(cè)量技術(shù). 2016(01)
[2]振動(dòng)臺(tái)虛擬試驗(yàn)仿真技術(shù)研究[J]. 譚永華,蔡國(guó)飆.  機(jī)械強(qiáng)度. 2010(01)
[3]衛(wèi)星虛擬振動(dòng)試驗(yàn)系統(tǒng)研究[J]. 劉闖,向樹紅,馮咬齊.  航天器環(huán)境工程. 2009(03)

博士論文
[1]多輸入多輸出隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)控制算法及若干問題研究[D]. 崔旭利.南京航空航天大學(xué) 2011

碩士論文
[1]航天器虛擬振動(dòng)試驗(yàn)系統(tǒng)研究[D]. 李霖圣.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012



本文編號(hào)：3384052