Исследование методов измерений и разработка технических средств для автоматизированных систем модальных динамических испытаний

• Автор: Петушков, Владимир Геннадьевич
• Шифр специальности: 05.13.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Ленинград
• Количество страниц: 197 c. : ил

1.1. Основные задачи модальных динамических испытаний

и краткий обзор методов их реализации .

1.2. Анализ требований к точности измерения параметров отклика конструкции при модальных динамических испытаниях .

1.3. Анализ влияния погрешности возбуждения на харак

тер отклика конструкции при модальных испытаниях.

1.4. Определение и анализ основных составляющих времени проведения модальных динамических испытаний.
1.5. Сравнительный анализ существующих технических средств для модальных динамических испытаниях механических конструкций

Выводы. Постановка задач исследований .

Глава П. РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ПОВЫШЕНИЯ ТОЧНОСТИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОСНОВНЫХ ДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК КОНСТРУКЦИИ ПРИ МОДАЛЬНЫХ ДИНАМИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЯХ
2.1. Анализ погрешностей измерения основных динамических характеристиу при наличии вектора погрешности возбувдения.

2.2. Разработка методов повышения точности измерения

основных динамических характеристик конструкции
2.3. Исследование влияния изменения вектора погрешности возбуждения на точность определения амплитудных характеристик собственных тонов колебания конструкции
2.4. Исследования влияния аппаратурной погрешности измерительного канала на точность измерения собственных форм колебаний
Основные результаты, выводы .
Глава Ш. ИССЛЕДОВАНИЕ ВОПРОСОВ УПРАВЛЕНИЯ ВОЗШДЕШЕМ КОНСТРУКЦИИ ПРИ МОДАЛЬНЫХ ДИНАМИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЯХ .
3.1. Предварительные замечания
3.2. Анализ влияния переходных процессов в механической конструкции на временные затраты эксперимента.
3.3. Исследование режима адаптивного управления частотой при одноточечном возбуждении конструкции
3.4. Разработка методов уменьшения временных затрат
при вццелении собственных режимов вибрации .
3.5. Анализ требований к метрологическим характеристикам индивидуальных каналов управления возбуждением
Основные результаты, выводы
Глава 1У. РАЗРАБОТКА ВОПРОСОВ ТЕХНИЧЕСКОЙ РЕАЛИЗАЦИИ
ЭЛЕМЕНТОВ АППАРАТНЫХ СРЕДСТВ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ ДЛЯ МОДАЛЬНЫХ ДИНАМИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ МЕХАНИЧЕСКИХ КОНСТРУКЦИЙ .
4.1. Предварительные замечания
4.2. Вопросы структурной организации блока управления силораспределением для автоматизированной системы динамических испытаний .
4.3. Вопросы разработки аппаратных средств автоматического выбора диапазона измерений для многоканальной системы частотного анализа .
4.4. Разработка структур измерительных трактов подсистемы анализа на основе цифроаналоговых методов обработки сигналов .
4.5. Технические характеристики разработанного блока управления силораспределением для автоматизированной системы динамических испытаний механических конструкции .
Основные результаты, выводы.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ .
ЛИТЕРАТУРА


Проекгшробпниа конструкций летательных аппаратов с исполььобанием зкспериментальных Зцнамических испытаний . У , 1Г матрицыстолбцы координат и сил. Исследование поведения конструкции и оценка ее параметров в естественных координатах . С реальной конструкцией связывают идеальную, так называемую соответствующую консервативную систему, лишенную всякого внутреннего затухания. Коэффициенты этого уравнения нельзя определить непосредственно с помощью эксперимента. Уравнение свободных колебаний конструкции с учетом диссипативных связей с вязким затуханием имеет вид
где р матрица обобщенных коэффициентов зату
При малой степени диссипации энергии, характерной для конструкций летательных аппаратов , недиагональными членами системы уравнений 1. М м,
v г 0 1. Коэффициенты V г , V г 9 г представляющие собой обобщенную массу, обобщенную жесткость и обобщенный коэффициент затухания, полностью характеризуют динамические свойства системы. Основная задача модальных динамических испытаний состоит в определении коэффициентов системы уравнений 1. Коэффициенты V , i , г непосредственно измерены быть не могут. Обобщенные массы и
жесткости вычисляются при известных значениях и заданном
распределении масс. Рассмотрим методы модальных динамических испытаний с целью определения особенностей технического обеспечения эксперимента. Экспериментальные методы резонасных частотных испытаний могут быть разделены на две основные группы . К первой группе относятся методы, в которых возбувдение производится простейшим способом при помощи одного возбудителя, а искомые величины находятся путем анализа экспериментальных частотных характеристик. Во вторую группу входят методы многоточечного возбуждения. При этом конструкция возбуждается в нескольких точках одновременно таким образом, чтобы ее отклик соответствовал собственной форме исследуемой моды, а определение обобщенных параметров каждого из собственных тонов производится путем измерения характеристик в малой окрестности резонасной частоты ,. Рассмотрим основные свойства частотных характеристик механических конструкций, получаемых при использовании метода одноточечного возбуждения. Частотное решение уравнения . Ш. 1. Подстановка 1. У Ч Р е, 1. X является матрицей комплексных передаточных функций, которые могут быть непосредственно измерены. В общем виде связь динамических коэффициентов влияния с основными динамическими характеристиками конструкции определить достаточно сложно . Агоо егСш, С. Агю, 3 I . С i сю А Г V е 1ЧгСш. Иными словами, комплексный коэффициент передачи конструкции тождественен передаточной функции идеального осциллятора с динамическими параметрами собственная частота, затухание, масса, соответствующим параметрам г й собственной формы конструкции. На рис. V, была максимальной. На первом этапе экспериментальных исследований динамических параметров методом анализа частотных характеристик проводится идентификация резонасных зон оог аПри идентификации резонасных зон для каждого значения частоты возбуждения О определяются величины i что обеспечивается непосредственным измерением квадратурных составляющих откликов конструкции при I . Вычисление значения критерия i. СО СОг Л . М. Алгоритм моЗальных динамических испытаний при использовании аЗноточечнога бозбужЗения. На втором этапе определяются собственные частоты, соответствующие каждому из выделенных участков частотной характеристики. В соответствии с выбранными способами представления частотных характеристик механической конструкции используются различные методы определения собственных частот. Резонансный метод ,, для которого теоретические резонансные частоты определяются уравнением рис. Метод анализа квадратурных составляющих отклика ,, для которого критерий определения собственной частоты рис. X определяется при измерении отклика конструкции по скорости. Метод фазового резонанса 4,2б использует два практически эквивалентных условия рис. УтоСр1. Наличие диссипативных сил в конструкции дает значение собственных частот, определенных на основании I. ГЗ МетоЗы опреоеления собстбенных частот конструкции со .