材料及结构件阻尼特性的测量及应用研究

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1、硕士学位论文材料及结构件阻尼特性的测量及应用研究RESEARCHONMEASUREMENTANDAPPLICATIONOFMATERIALANDSTRUCTURALDAMPINGPROPERTY吴启昌2010年6月国内图书分类号：O329学校代码：10213国际图书分类号：621密级：公开工学硕士学位论文材料及结构件阻尼特性的测量及应用研究硕士研究生：吴启昌导师：李伟刚教授申请学位：工学硕士学科：机械电子工程所在单位：机电工程学院答辩日期：2010年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学Classified

2、Index:O329U.D.C:621DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringRESEARCHONMEASUREMENTANDAPPLICATIONOFMATERIALANDSTRUCTURALDAMPINGPROPERTYCandidate：WuQichangSupervisor：Prof.Weigang-LiAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：MechatronicsAffili

3、ation：SchoolofMechatronicsEngineeringDateofDefence：June,2010Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要近年来随着振动和噪声问题越来越突出，阻尼材料成为材料科学研究的热点，材料阻尼性能的测试则是其中的关键问题，它对建立精确的结构动力学模型、结构动态稳定性分析和新型材料研发都具有十分重要的意义。本文的目的就是开发一套高精度的阻尼特性测试软件。

4、本文从众多阻尼识别方法中，选择对数衰减法、Hilbert包络法、半功率带宽法和圆拟合法作为软件系统阻尼识别方法，其中圆拟合法可以通过选择合适的频率点达到阻尼识别的最佳结果，解决了在阻尼识别过程中不能人工智能干预的问题，充分考虑了测试人员经验的作用。随着计算机和软件技术的发展，虚拟仪器正在逐渐成为测试领域的发展方向，本文就以LabVIEW8.6软件为开发平台，开发阻尼特性测试软件。该软件主要包括参数设置、数据采集、数据处理、阻尼识别和结果存储等模块。采用线性调频Z变换频谱校正进行局部频率细化提高频域法阻

5、尼识别精度。采用带通滤波方法，将多自由度系统分解成为以各阶模态频率为固有频率的一系列等效单自由度系统，继而应用对数衰减法和Hilbert包络法识别阻尼。本文通过仿真计算和实验实测来验证软件可靠性。基于相同的仿真数据对四种阻尼识别方法进行仿真计算，评价阻尼识别精度；实测同种材料不同形状结构的样件，将模态频率识别结果与ANSYS分析结果比较，验证模态频率识别精度；实测不同材料的样件，给出应用本软件评价不同材料阻尼性能的方法。关键词：阻尼识别；LabVIEW；对数衰减法；Hilbert包络法；半功率带宽法；

6、圆拟合法I哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractInrecentyears,asmoreandmoreproblemsofvibrationandnoisearise,dampingmaterialbecomesthehotspotofmaterialscience,andmaterialdampingtestisoneofthekeyissues.Materialdampingtestisimportanttomanyfields,includingtheestablishingexactd

7、ynamicsmodelsofstructure,analyzingonthestabilityofstructure,predictingtheresponseandinvestigatingonnewmaterials.Thepurposeofthispaperistodevelopaprecisedampingtestsoftwaresystem.Thispaperchooseslogarithmicattenuationmethod,Hilbertenvelopemethod,halfpowe

8、rbandwidthmethodandCircle-Fitmethodfromnumbersofdampingidentificationmethods,asthedampingidentificationmethodsofthesoftwaresystem.ThroughselectingtheappropriatefrequencypointsCircle-Fitmethodcanachievethebestresultsofthedampingid