单台激励振动试验仿真研究

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1、分类号学号M201071349学校代码10487密级.硕士学位论文单台激励振动试验仿真研究学位申请人：许恒学科专业：固体力学指导教师：倪樵教授答辩日期：2013年1月24日AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreefortheMasterofEngineeringTheSimulationResearchofSingleExcitationVibrationTestCandidate:XuHengMajor:SolidMechanicsSupervisor:

2、Prof.NiQiaoHuazhongUniversityofScience&TechnologyWuhan430074,P.R.ChinaJanuary,2013独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的

3、规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日华中科技大学硕士学位论文摘要针对在振动环境中工作的结构，通常需要在地面通过振动台激励的方式对结构进行振动环境试验考核。振动试验成本高，周期长，工况组合太多。为了更高效的开展振动试验，在试验之前

4、，运用计算机仿真技术，模拟各种工况下的振动试验，进行预估和优化，是非常有必要的。本文以细长体结构为研究对象，对该结构的单台激励振动响应控制试验进行了数值仿真。研究了振动试验环境中各因素对响应控制结果的影响。本文的主要工作包括：简要介绍了振动试验仿真技术的背景和意义，回顾了振动试验仿真的研究进展，介绍了频率响应分析和随机振动响应控制的相关理论。根据随机振动响应控制理论，研究满足响应控制条件时，关键测点响应的求解算法。以细长体结构模拟件为研究对象，通过有限元方法，借助MSC.PATRAN/NASTRAN软件完成结构的频率响应分析，并开发了输出频率响

5、应结果的界面。编写振动响应控制计算程序，对产品的振动试验进行仿真。然后分别对振动试验中，不同控制点数目、不同控制点位置、不同夹具形式以及不同辅助支撑机构形式等组合试验工况分别进行数值仿真，最终得到模拟件在不同控制情况下动力学响应。对少数工况开展了振动响应控制试验，将仿真数据和试验数据对比，结果符合得较好，说明仿真计算能够较准确地模拟振动响应控制试验。根据一定的最优判定条件从多种工况响应控制的结果中选出了少数较优工况，推荐较优的试验方案，并总结各种试验工况对全件单台响应控制试验的影响规律。文章最后对全文的工作进行了总结，并对将来的研究进行了展望。

6、关键词：振动试验有限元法响应控制数值仿真I华中科技大学硕士学位论文ABSTRACTFortheflightstructureinhighvibrationenvironments,thevibrationtestisusuallyconducted.Thevibrationtestalwaysneedstospendalotofcost,alotoftime,andthetestalsohasavarietyofsituations.Inordertocarryoutthevibrationtestmoreefficiently,thesimu

7、lation,predictionandoptimizationofthetestaredevelopedwiththecomputersimulationtechnologybeforethetestisconducted.Inthisdissertation,thefactorsofvibrationenvironmentintheresponsecontroltestforaslim-linedflightstructureonsinglevibrationgeneratorwasresearched.Inthisdissertation

8、,theworksdoneareasfollows.Firstlythebackgroundandsignificanceofsimulationte