随机振动

摘要： 针对大宽高比弧形钢闸门在水流脉动作用下的动力特性问题,以某节制闸弧形钢闸门为例,建立闸门有限元模型,分析流固耦合、支臂厚度对闸门振动特性的影响。基于随机振动法得到闸门在脉动水流作用下的流激振动位移与应力响应,并利用动力系数法对闸门动力响应做出评价。结果表明:闸门基阶振动受水体影响较小,低阶振动受支臂影响较大;闸门典型工况下的流激振动位移响应最大值为4.029 mm,动应力最大值为61.247 MPa,动力系数均低于1.20,总体动应力水平较低,在动水作用下可安全运行。

摘要： 为研究Marx发生器机芯在公路运输条件下的力学环境适应性,基于随机振动理论和有限元分析方法对Marx机芯进行了仿真分析和随机振动试验。首先,建立了八级模块化Marx机芯的有限元动力学仿真模型,模拟确定了机芯的应力集中点;然后,通过振动台运输振动摸底试验修正了有限元模型,对机芯结构进行了优化设计,使Marx机芯整体一阶频率由15.4 Hz提高到19.7 Hz,降低了整机垂向的动力学响应,提高了机芯的力学环境适应性。试验结果表明,Marx发生器结构设计需要重点考虑其在垂直方向的可靠性;振动过程中,机芯整体连接稳定,振动应力集中于机芯与U型支撑杆连接处、支撑杆与支撑板连接的角片处,以及开关连接件处,是结构设计的薄弱环节。

摘要： 为了研究产品包装件在实际运输环境下的随机振动特性,文中使用adams/car建立了车-路-包装件模型,利用matlab/simulink构造了包装件的数值模型,并在此基础之上,对运输包装系统进行了直行加速和匀速行驶两种常见工况的仿真试验,得到了货车车厢底面的垂向振动加速度和包装件关键部位的振动响应值。在直行加速试验中,分别对晴天和雨天两种条件下的振动状态进行了模拟,结果表明包装件关键部位在路面湿滑和车速变大的情况下,其随机振动响应均会加强。

摘要： 根据随机振动理论、Miner线性累积损伤理论和应力三区间技术,采用频域分析法对轨道车辆车下吊挂托臂结构进行了随机振动仿真分析,并进行了疲劳寿命评估,为后续开展轨道车辆车下结构的随机振动疲劳分析提供参考。

摘要： 针对直升机机载武器连接螺栓在振动试验中断裂的问题,进行了连接螺栓疲劳断裂损伤机理分析,提出了一种针对直升机机载武器随机振动疲劳寿命的估算方法。首先,建立了机载武器在直升机振动激励下的载荷模型,根据测试条件给出了激励边界条件;然后根据修正的Steinberg三区间法对连接螺栓进行随机振动疲劳寿命估算,并与试验结果进行对比。估算结果与试验结果基本相符,验证了所提方法的有效性。

摘要： 以某项目电池包支撑架为研究对象,通过ABAQUS建立了有限元三维分析模型,对电池包的箱体进行模态、随机振动和车辆行驶工况分析,模态分析结果显示支撑架不满足要求,将支撑架进行结构上的优化,并将优化前的仿真结果与优化后的仿真结果进行了对比。结果表明:结构优化后电池包支撑架的一阶固有频率得到了显著的提高,随机振动分析和车辆行驶工况的强度仿真验证了优化电池包支撑架结构的稳定性。

摘要： 针对某汽车管路系统中卡套接头随机振动问题进行了随机振动疲劳寿命分析。采用高斯分布和Miner线性累积损伤定律的Steinberg方法以一种新能源汽车气压管路中的卡套式管接头为研究对象,得到了管接头疲劳损伤的预估寿命。基于描述316不锈钢的本构模型,运用PRO/E建立了卡套式管接头的有限元分析模型,导入Workbench中进行模态分析和随机振动响应分析,并使用疲劳损伤计算公式来预测结构的疲劳寿命。结果表明:材料为316不锈钢的卡套式管接头在车辆随机振动环境下的寿命约为65 570 h,从理论上为卡套式管接头在氢供给系统中的应用提供了依据。

摘要： 针对产品振动试验中存在的过试验或欠试验问题,基于Simcenter 3D仿真平台,应用振动基本理论和模态分析理论研究了机载悬挂装置试验系统关键部位的响应特性。以随机振动试验为例,采用Solidworks和Simcenter 3D软件建立了物理模型和有限元模型;通过模态分析得到了该系统的固有频率及其振型;基于模态叠加法对该系统进行虚拟振动试验得到了关键点空载、垂向的频响特性,并进行了试验验证。基于模态叠加法对机载悬挂装置进行虚拟振动试验,获取受试件关键部位的响应特性和传递特性,为试验设计的控制点优选提供指导。在夹具与产品连接处的夹具附近传递特性较好,信号不易失真;而产品与悬挂物连接附近响应值较大,传递特性相对较差,信号失真较大。

摘要： 航天飞行器管路结构在随机振动载荷作用下产生疲劳损伤,可能导致管路焊接结构的疲劳失效,影响飞行器正常飞行。为此,开展飞行器管路焊接结构的疲劳损伤分析研究。首先建立管路结构的有限元模型,并通过计算模态分析和试验模态分析验证模型的准确性;然后考虑材料疲劳特性的离散性,推导焊接材料的P-S-N曲线以及疲劳损伤的计算表达式;随后采用结构应力法开展复杂管路焊接结构的疲劳损伤分析,确定其薄弱环节的中位疲劳寿命为5.23×10^(4) s;进一步采用概率分析方法得到管路焊接结构疲劳寿命与可靠度的关系。以上研究结果可为管路及整体结构的可靠性设计提供支撑。

摘要： 本文重点讨论如何依据外场试验数据制定非平稳非高斯振动试验条件。基于地面和空中运载工具振动的产生机理,选用乘积公式作为运载器随机振动分析的统一模型。利用滑动平均将实测非平稳非高斯信号分解成平稳载波和时变调制波。提出了反映调制波时变特征的二次分解和综合算法。用外场实测数据演示了炮击振动、轮式车辆道路运输振动和火箭飞行振动的试验条件制定方法,为评估振动环境模拟真实性提供参考。

摘要： 为了建立空调外机管路应力危险点的疲劳寿命评价模型,结合随机振动试验和数值模拟方法,通过对比不同的疲劳评价模型,选取Dirlik分布模型拟合危险点应力幅值概率密度分布情况,在此基础上,分析指数分布形状参数Q和Rayleigh分布形状参数R对Dirlik分布的影响,结果表明:Dirlik分布模型能够较好地反映空调管路危险点应力幅值概率分布;在Dirlik分布模型中,指数分布形状参数Q的取值范围在-2.5＜Q＜2.5内,随着Q的增大,Dirlik分布函数曲线有向右上方偏移的趋势;随着瑞利分布形状参数R的增大,Dirlik分布函数曲线有向左偏移的趋势.

摘要： 本文采用有限元分析方法,对某空调外机管路系统的随机振动性能进行分析与优化.基于OptiStruct对空调管路进行模态分析和随机振动分析,得到管路的固有频率、振型及振动应力云图.根据仿真结果对管路进行优化设计,使随机激励下管路的应力降低,有效的改善了管路随机振动性能.经试验验证,优化后管路随机振动试验合格.

摘要： 针对目前对飞机起降滑跑随机振动状态研究的空白,提出飞机起降滑跑的随机振动分析方法.建立飞机起降滑跑的径向和垂向动力学模型,分析跑道不平整的空间功率谱密度及对飞机输入的不平整激励形式;并结合瞬态空间频响函数法和虚拟激励法,获取飞机起降滑跑行驶的时-空频率关系,最终推导非平稳随机输入下飞机响应的瞬时功率谱.研究结果对飞机起降滑跑的动力分析和跑道平整度评价具有一定的理论价值.

摘要： 大型复杂结构非平稳随机振动的精确高效计算方法是目前的研究热点之一.本文全面回顾了近年来发展的一类时域显式方法,从系统物理演化和概率演化两套机制处置方式的角度阐明了方法的特点,重点介绍了方法在线性结构和非线性结构非平稳随机振动分析、结构非平稳随机振动灵敏度分析与优化设计,以及车桥耦合系统随机振动分析等方面的研究进展.以超高层建筑结构、大跨度桥梁结构、大型核岛厂房结构和复杂车桥耦合系统的随机振动问题为研究背景,展示了时域显式方法在实际工程问题中的应用前景.最后,指出了该类方法有待进一步研究的问题.

摘要： 车辆运行过程的随机振动水平是评估其动力学性能的重要指标,该振动对于车载器件的正常工作具有极其重要的影响,因此必须进行车辆随机振动控制.扭杆式悬架采用斜杆转动方式支承,从而导致系统振动的几何强非线性,其非线性随机振动控制具有不同于普通悬架的显著特点,且由于实际车辆的复杂多变性导致系统模型的不确定性,该不确定性车辆系统的非线性随机振动控制是一个新的研究课题.本文基于该复杂的非线性扭杆式悬架模型,考虑系统不确定性、悬架与车轮的垂直耦合运动,建立两自由度车辆系统及磁流变阻尼器的运动微分方程,转化为强非线性的具有不确定参数的耦合振动方程,随机激励按路谱确定;根据随机微分对策与动态规划原理建立极大极小的动态规划方程,考虑不确定参数与阻尼器控制力的有界性,确定最坏扰动系统的最优控制律,以保证不确定性系统的鲁棒性.数值结果表明本文的极大极小半主动有界控制对于扭杆式悬架的不确定性车辆系统在随机路面激励下的非线性振动具有很好的控制效果.

摘要： 本文根据Miner线性累计损伤理论和Dirlik方法推导了导管的随机振动疲劳损伤评估公式,并采用有限元方法开展基于模态的随机振动响应分析,结合疲劳模型分析了一种典型的箭上小导管在地面试验功率谱条件下的疲劳损伤.

摘要： 电池包的疲劳耐久性能是电动汽车开发时需要重点考察的指标之一.首先,通过Hypermesh建立电池包的结构有限元模型,并进行模态频响分析.然后,基于频域法分析其在随机振动环境下的响应,获得应力功率谱密度.最后使用OptiStruct对电池包进行随机振动疲劳分析.分析结果表明,电池包的结构可以满足国标中(GB/T31467)随机振动试验的要求.基于OptiStruct的随机振动疲劳分析方法成功指导了电池包的开发设计.

摘要： 根据Kirchhoff薄板理论,导出承受随机激励的有阻尼圆形薄板的振动偏微分方程.激励的随机特性为理想白噪声;涉及的激励形式包括:集中载荷和分布载荷;阻尼模型为外部黏性阻尼和内部黏性阻尼.在周边固定、周边简支和周边自由的边界条件下,利用分离变量法求解,可得到固有频率和相应的主振型.利用均方微积分理论,可得到以Bessel函数表示的位移响应、速度响应和加速度响应的均值函数、均方值函数、自相关函数、功率谱密度函数等统计特性的解析解.数值算例,分析了系统参数对响应统计特性的影响.

摘要： 为了解决多维多点非平稳地震动激励下多自由度复杂结构随机响应计算理论,首先通过有限元平台提取了结构的刚度与质量矩阵,并且建立了求解静力影响矩阵的方法;其次,结合虚拟激励法与改进的复化Cotes精细积分法,建立了非平稳演变激励下多自由度复杂结构瞬态地震响应分析的统一方法;最后,以某座大跨悬索桥为背景,揭示了结构非平稳瞬态响应的演变机理.本文总结了地震动空间效应对结构响应影响的变化规律,比较了强度非平稳与完全非平稳激励下大跨悬索桥地震响应,研究结论为大跨结构抗震设计提供参考.

摘要： 风振响应分析是结构抗风设计的重要环节,对于大型复杂结构,采用动力时程分析方法需要消耗大量计算时间和资源.而频域方法对于复杂结构(如大跨度屋盖结构)虽然计算效率较高,但精度较低.荷载谱模型是频域计算的重要参数.本文首先将风荷载谱进行模拟滤波器建模，结合随机振动分析，得到该．频域积分的解析解，进而得到风振响应的快速算法；最后，通过某体育场悬挑屋盖结构的风振响应分析，将本文方法与传统的时域及频域计算结果对比，发现该方法的效率较时域方法大为提高，且能考虑高阶振型和振型耦合效应，精度能够满足工程设计要求。

摘要： 本发明公开了一种用于多振动台冲击加随机振动试验的系统及方法，该系统包括数字控制子系统、信号发送与采集子系统及振动试验子系统。所述数字控制子系统由计算机实现，所述计算机安装有多振动台冲击加随机振动试验算法程序。所述信号发送与采集子系统包括控制模块、信号输出模块和信号输入模块。所述振动试验子系统包括激振装置，功率放大器，传感器，夹具，试验件。本发明的一种用于多振动台冲击加随机振动试验的系统及方法，能够同时对响应信号的随机分量和冲击分量进行分离并独立控制。本发明的试验系统及方法对变量控制稳定，结果精确，完全能够满足多输入多输出混合型振动环境试验的要求。

摘要： 本发明一种振动模拟系统的随机振动模拟方法属于振动模拟领域，涉及一种振动模拟系统的随机振动模拟方法。该方法采用振动模拟系统进行随机振动，首先利用计算机产生高频白噪声，通过该高频白噪声与正弦信号相乘得到伪随机信号，作为目标控制信号。实时采集俯仰方向、偏航方向加速度信号，经过信号放大器的放大，传给俯仰方向和偏航方向振动发生器，使其产生支杆俯仰和偏航方向的振动。振动模拟系统由俯仰方向和偏航方向加速度传感器、俯仰方向和偏航方向振动发生器、飞行器模型、测力天平、支杆、计算机、信号放大器及实时控制器组成。该方法实现了振动信号的负反馈控制，提高了风洞试验中算法有效性和风洞试验的安全性，振动模拟精度高。

摘要： 本发明提供一种研究同步器的拨叉环和滑块随机振动磨损的试验装置及振动对机构磨损系数的分析方法，本发明是在原静态试验条件下，通过加装激振器来组成新的动态试验装置。在需要测量的部位(本发明是对同步器中拨叉和滑块的磨损进行研究)通过加装位移和正压力传感器来测出相应的实验数据，实验数据传输到计算机内进行储存和分析，并通过事先给出的数学模型来计算磨损系数，然后得出结果显示在屏幕上。本发明大大简化了工作量，况且由于仪器比较固定，得出的每次数据偏差不大，同时减少了人为因素的影响。修正原来传统Archard公式中静态磨损系数的局限性，扩展Archard公式的应用范围。

摘要： 一种联合随机激励下桥梁非线性随机振动分析方法。该方法基于概率守恒原理，推导了联合随机激励下多自由系统的概率密度积分方程，刻画了系统的随机性传播。引入概率剖分和狄拉克函数光滑化技术，得到了联合随机激励下多自由系统的直接概率积分法，用以求解概率密度积分方程，以得到系统响应的概率密度函数。对于多自由度系统，本方法基于狄拉克函数的定义实现了概率密度方程的解耦，以实现结构随机响应的高效求解。此外，引入等效极值映射，基于直接概率积分法求解系统的动力可靠度。

摘要： 本发明涉及振动环境试验技术领域内的一种随机振动条件下弹射分离振动台防水平冲击装置，包括防水平冲击固定工装和垂向运动协调系统；所述防水平冲击固定工装包括承力架和滑块，所述承力架的顶部侧面设有水平支架，所述滑块安装于所述水平支架的侧面板上；所述垂向运动协调系统包括振动台和试验工装，所述试验工装的端面安装有导轨，所述试验工装下表面的中部位置与所述振动台的工作台面紧固连接，所述试验工装的上表面用于承载试验件，所述导轨与所述滑块滑动连接且为垂向滑动。本发明具有安装简单、维护方便、成本低廉以及可扩展性好等特点，并且能有效地提高振动台的抗倾覆力矩，确保振动台的设备安全。

摘要： 本发明公开了一种用于多振动台冲击加随机振动试验的系统及方法，该系统包括数字控制子系统、信号发送与采集子系统及振动试验子系统。所述数字控制子系统由计算机实现，所述计算机安装有多振动台冲击加随机振动试验算法程序。所述信号发送与采集子系统包括控制模块、信号输出模块和信号输入模块。所述振动试验子系统包括激振装置，功率放大器，传感器，夹具，试验件。本发明的一种用于多振动台冲击加随机振动试验的系统及方法，能够同时对响应信号的随机分量和冲击分量进行分离并独立控制。本发明的试验系统及方法对变量控制稳定，结果精确，完全能够满足多输入多输出混合型振动环境试验的要求。

摘要： 本发明一种振动模拟系统的随机振动模拟方法属于振动模拟领域，涉及一种振动模拟系统的随机振动模拟方法。该方法采用振动模拟系统进行随机振动，首先利用计算机产生高频白噪声，通过该高频白噪声与正弦信号相乘得到伪随机信号，作为目标控制信号。实时采集俯仰方向、偏航方向加速度信号，经过信号放大器的放大，传给俯仰方向和偏航方向振动发生器，使其产生支杆俯仰和偏航方向的振动。振动模拟系统由俯仰方向和偏航方向加速度传感器、俯仰方向和偏航方向振动发生器、飞行器模型、测力天平、支杆、计算机、信号放大器及实时控制器组成。该方法实现了振动信号的负反馈控制，提高了风洞试验中算法有效性和风洞试验的安全性，振动模拟精度高。

摘要： 本发明提供一种研究同步器的拨叉环和滑块随机振动磨损的试验装置及振动对机构磨损系数的分析方法，本发明是在原静态试验条件下，通过加装激振器来组成新的动态试验装置。在需要测量的部位(本发明是对同步器中拨叉和滑块的磨损进行研究)通过加装位移和正压力传感器来测出相应的实验数据，实验数据传输到计算机内进行储存和分析，并通过事先给出的数学模型来计算磨损系数，然后得出结果显示在屏幕上。本发明大大简化了工作量，况且由于仪器比较固定，得出的每次数据偏差不大，同时减少了人为因素的影响。修正原来传统Archard公式中静态磨损系数的局限性，扩展Archard公式的应用范围。

摘要： 本发明提供了一种非平稳超高斯随机振动信号的模拟方法，通过采用Weibull分布和Beta分布的线性组合，将调制信号w(t)和b(t)线性组合在一起，通过计算得到调制信号s(t)，通过将调制信号s(t)与高斯信号相乘完成非平稳超高斯随机振动信号的模拟，本发明可准确模拟现场实测非平稳超高斯随机振动信号，提高振动试验精度，提高产品可靠性和疲劳寿命的评估精度，从而提高产品生产企业的经济效益。

摘要： 本发明提供了一种随机振动弹射条件下的分离试验装置及其安装试验方法，包括振动激励系统，所述振动激励系统包括振动台和试验件安装平台，振动台和试验件安装平台连接。本发明可实现对机载武器的弹射分离过程进行实验室模拟，可以对不同长度的机载武器、不同振动量级、不同水平冲击力等情况下进行随机振动的弹射分离试验，具有较好的试验扩展性；同时具振动量级高、非主振方向运动量小、分离方向偏差小以及可扩展性好等特点，完全机载武器弹射分离过程的实验室模拟要求。