振动环境模拟论文-王晓明

振动环境模拟论文-王晓明

导读:本文包含了振动环境模拟论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:微振动,指向稳定,并联平台,动力学建模

振动环境模拟论文文献综述

王晓明[1](2019)在《基于六维并联机构的空间光学载荷微振动环境模拟及指向稳定技术研究》一文中研究指出微振动具有幅值小、频率分布范围广的特点,如果将微振动传递给空间光学载荷,将导致其指向不稳定、无法正常工作,因此需要对光学敏感载荷进行指向稳定技术的研究。提高指向稳定性能的方法之一就是对微振动进行隔振,检验隔振器的隔振效果需要进行大量的地面实验,然而诸多因素导致真实的扰动源无法大量应用到地面实验中,因此空间光学载荷的微振动环境模拟技术成为发展空间光学载荷的关键技术之一。六自由度并联平台具有承载能力强、定位精度高等优点,尤其是其六自由度的运动能力为微振动环境模拟及指向稳定技术的研究提供了解决方案。因此,本文基于六维并联机构,开展空间光学载荷的微振动环境模拟技术研究和指向稳定技术研究。为给空间光学载荷提供微振动环境,研制了一种基于Gough-Stewart构型的微振动环境模拟平台。该模拟平台模拟微振动环境的方式有两种:一种是上平台输出多维振动,另一种是在下平台与安装面之间输出多维扰动力与力矩。针对模拟多维振动的方式,结合牛顿—欧拉公式和拉格朗日方程建立了上平台输出六维加速度的动力学方程,开展了加速度传函迭代控制策略的研究,加工出原理样机后对动力学方程和控制策略的正确性进行了实验验证,实验结果表明,该微振动环境模拟平台可以用来模拟多维振动。针对模拟多维扰动的方式,建立了激励力与多维扰动力及力矩的动力学关系,开展了扰动力及力矩迭代控制策略的研究,最后用实验验证了这一模拟方式的有效性。面向指向稳定技术的研究需求,研究了两代基于Gough-Stewart构型的指向隔振一体化并联平台,该平台集指向功能与隔振功能于一体,降低了发射成本、节省了空间、提高了空间任务的成功率。第一代指向隔振一体化并联平台将支腿质量下移,并将铰链设计在支腿的同一端,提高了支腿自身的弯曲频率;以Kane方程为基础,建立了基础激励下指向隔振一体化并联平台的完整动力学方程;并利用联合仿真技术对动力学方程的正确性进行了验证。相比第一代平台,第二代指向隔振一体化并联平台在结构上对铰链进行了改进,并在动力学模型中加入了柔性铰链的旋转角度和弹性扭转力矩,最后对改进的动力学模型进行了仿真验证。指向隔振一体化并联平台采用了电磁式驱动器,能够保证响应速度和控制精度,但行程较小、无法做到大角度调整。为了保证并联式指向平台能够兼具大范围调整和指向稳定两种性能,针对空间光学载荷的光轴仅对转动敏感平动不敏感的特性,研究了一种新型的基于广义Stewart构型的粗精级并联式指向稳定平台。由于该平台结构的特殊性与运动方式的特殊性,将建模分为了两部分:粗级调整阶段的运动学建模和精级调整阶段的动力学建模。粗级调整阶段,结合六维并联机构的正、逆运动学函数和Newton-Raphson数值迭代方法,建立了该并联机构的运动学模型,并利用虚拟样机技术验证了该运动学模型的正确性。精级调整阶段,结合牛顿—欧拉公式和拉格朗日方程,建立了该并联机构的动力学模型,并利用联合仿真技术验证了动力学模型的正确性。仿真结果表明,该粗精级并联式指向稳定平台可以在保证指向稳定的基础上,完成大范围指向。(本文来源于《中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所)》期刊2019-06-01)

王海超[2](2016)在《振动与力加载混合环境模拟实验台设计》一文中研究指出环境模拟主要目的是在实验室条件下模拟出设备所处的不同工况,对其性能参数进行检测。目前,环境模拟技术已成为检测和提高装备可靠性的必备手段之一,被广泛应用在航空、航天、兵器、船舶及核工业等国防科技领域以及汽车、建筑等民用工业部门。环境模拟技术中最为典型的两种形式即振动模拟及力加载模拟,现对电液振动与力加载混合系统的组成和工作原理进行介绍,并总结液压系统设计的注意事项。(本文来源于《机电信息》期刊2016年24期)

潘嵩岩,苏建,宫海彬,卢海隔[3](2014)在《高速列车驱动装置振动环境模拟台的设计分析》一文中研究指出为模拟高速列车驱动装置的多轴随机振动环境,提出一种能沉浮、侧滚、横摆叁自由度振动模拟的叁自由度电液振动环境模拟台的设计方案.通过建立振动环境模拟台运动学反解模型,并基于adams软件建立动力学仿真模型,对振动环境模拟台的附加运动及逆向动力学进行分析,最后根据振动环境模拟台的无阻尼动力学方程对系统不同姿态下的固有频率进行分析。分析结果表明:该振动环境模拟台运动精度和固有频率能够满足试验要求,为各作动器选型、拉杆及振动梁优化设计提供依据。(本文来源于《机械设计与制造》期刊2014年10期)

苏华昌,姜虹,胡亚冰[4](2014)在《飞行器末制导系统线角振动环境模拟试验技术》一文中研究指出在调姿过程中,由于脉冲发动机的瞬态激励,飞行器会产生高频线角振动,影响末制导性能。为了通过地面试验真实对末制导系统进行性能考核,介绍了一种线角振动环境模拟试验技术。该技术利用多维振动试验方法,间接复现弹体的线角振动时域环境。研究结果表明,试验模拟真实性很好,具有较大的应用价值。(本文来源于《现代防御技术》期刊2014年03期)

李明月[5](2014)在《铁路运输非高斯随机振动环境模拟技术研究》一文中研究指出铁路运输过程中,由于路况和运行状态等各种因素而产生振动与冲击,这种振动环境可能导致车载设备及运输货物的疲劳破坏。这些环境因素均具有较大的随机性,各种随机因素共同作用引起的振动环境同样也是随机的。这种振动环境具有非高斯特性,对这种非高斯振动环境的模拟是本文的重中之重。本文主要围绕“非高斯随机振动环境的模拟技术”展开一系列研究:(1)根据传统模拟高斯随机过程的方法,和最近国内外学者对非高斯随机过程的模拟方法,研究推导了偏斜度、峭度与相位角的关系公式,从而可知改变相位角可以改变信号的非高斯特性。根据该关系公式,采用相位调制法来改变峭度和偏斜度,经反复快速傅里叶变换(FFT)与逆变换(IFFT),最终可以精确地得到与目标信号功率谱密度相同而且偏斜度、峭度可控的非高斯随机信号。通过大量数值仿真,进一步验证模拟算法的可靠性。(2)将包装件假设为一个单自由度系统,研究在非高斯随机激励下的系统响应特性,分析系统输入激励特性(均值、均方根和峭度),与系统固有特性(系统阻尼比、系统固有频率)对系统响应的影响。将模拟的非高斯信号作为系统的输入,通过系统之间传递函数计算得到系统响应,进而验证了响应特性,得出结论高斯激励的响应也为高斯的,非高斯激励的激励得到的响应也为非高斯的。为包装件在非高斯随机响应应力下的疲劳损伤分析做下铺垫。(3)根据疲劳相关理论,做了非高斯随机应力下构件的疲劳损伤理论分析,得出应力带宽,和非高斯性均对疲劳损伤累积快慢有影响,超高斯随机应力响应对构件造成疲劳损伤累积速度大于高斯和亚高斯。并提出了基于Monte-Carlo法的随机应力的疲劳损伤预测方法。对高斯应力响应,超高斯应力响应和亚高斯应力响应,分别做了疲劳寿命预测分析,验证了结论:不同幅值分布特性的响应应力造成的构件疲劳损伤:超高斯>高斯>亚高斯,说明了本文研究非高斯随机振动模拟技术的实际意义。综上所述:本文完成了一下内容,铁路振动环境分析,非高斯随机响应应力疲劳分析,非高斯随机过程模拟,和非高斯随机激励下的系统响应分析。为今后铁路货物包装件的疲劳可靠性试验,和包装设计提供理论依据。为非高斯振动环境模拟技术提供了指导。(本文来源于《兰州交通大学》期刊2014-04-01)

杨志东[6](2009)在《液压振动台振动环境模拟的控制技术研究》一文中研究指出振动环境模拟被广泛应用于航空、航天和国防军事等领域,目前已成为检测和提高装备可靠性的必备手段。通过使用特定的振动模拟设备和控制技术模拟产品在使用,运输以及存储等过程中所受到的振动激励,可以检测设计上的不足和缺陷,为及时地修正设计提供依据。本文以哈尔滨工业大学电液伺服仿真及试验系统研究所承接的“单水平向液压振动台数控系统改造”为项目背景,对模拟随机和正弦两类振动环境涉及的关键控制技术进行理论和实验研究,其研究成果对于充分发挥液压振动台在振动环境模拟方面的潜力具有重要的指导意义。液压振动台实时控制单元由伺服控制器和振动控制器两部分组成。伺服控制器实现运动平台的数字闭环控制,它是实现各类振动环境模拟的控制基础。本文针对液压振动台动力机构固有频率比较低、阻尼比很小的特点,引入叁参量控制策略,提高系统稳定性和拓展系统频宽。同时,文中应用根轨迹设计法对控制器参数进行设计,充分考虑了伺服阀动态特性对激振器性能的影响,并通过实验验证了该方法的有效性。高斯随机振动环境是实际工程中经常遇到的一类振动环境,功率谱密度通常作为此类振动环境模拟的等价条件。而驱动平台运动的激励信号必须为时域信号,因此如何完成功率谱密度至时域信号的转换是此类振动环境模拟的首要工作。本文首先对该类振动环境的数值模拟技术进行了系统地论述,提出了基于自回归(Auto-Regressive,AR)参数模型和Ziggurat高斯随机数生成算法的数值模拟方法。实时构造的AR模型对平稳、各态历经和独立的高斯白噪声进行滤波,从而实现了对驱动功率谱密度的精确时域模拟。仿真结果表明这种方法不仅模拟精度高,而且计算量小,计算简单,同时能够保证时域驱动信号的各项统计特征要求。另外,该方法支持xPc Target快速控制原型技术,极大地简化了驱动信号的生成过程。在随机过程数值模拟的基础上,考虑到激振器和负载特性的影响,为保证足够的功率谱密度再现精度,需要对驱动功率谱进行迭代控制。控制点处的响应功率谱密度估计值是迭代控制过程中的反馈量(也称为被控制量),其估计精度与响应信号测量的统计自由度密切相关。为此,通过详细分析响应信号功率谱密度估计时的统计特性,提出了一种优化的功率谱平均方法,,该方法不仅提高了响应信号功率谱估计的置信度和精度,而且缩短了功率谱再现迭代控制中的回路时间,进而提高了控制过程的实时性。传统的频谱均衡控制算法(无论是线性域积分控制还是对数域积分控制)均采用控制误差直接补偿的闭环控制策略,其稳定性受到反馈增益和外界干扰的影响。为了保证系统的稳定性,通常需要选择较小的反馈增益,但是这样做却导致均衡时间变得很长。为了克服这种缺陷,本文提出了频域X滤波变步长LMS算法,基于此算法构造了随机振动功率谱再现的自适应控制律。在实时闭环控制的同时,阻抗函数(系统频响函数的逆)在频域内被不断修正,改善的阻抗函数可以允许更高的反馈增益,从而使均衡时间缩短而又不失稳定性。仿真结果表明,该方法相对传统的频谱均衡算法具有更好的稳定性、更快的收敛速度和更高的控制精度。正弦扫频振动试验既可以确定样品的共振频率和导致样品失效的危险频率,还可以进行扫频耐久性试验。本文针对正弦扫频信号实质上为瞬态信号的本质特性,提出了基于相位函数解析解的信号综合算法,并基于此信号综合算法设计了一种数字跟踪滤波器。该信号综合算法不仅可以提高输出波形的精度,而且可以与外差操作紧密结合,将响应信号在当前频率点的频谱平移至直流分量附近,该直流分量包含响应信号在当前频率点的基频幅度信息。直流中频检测器通过选择适当的低通滤波器释放出直流分量,即可实现跟踪滤波处理。仿真表明这种数字跟踪滤波器特别适合于正弦扫频信号的时变谱分析。另外,传统的幅度控制算法采用固定的压缩比,它无法解决对不同频段和不同系统特性的适应性问题。为此,本文通过引入优化概念,设计了一种分频段变压缩比积分控制器,提高了的正弦扫频振动控制的精度。仿真结果验证了这种控制技术的优越性。基于xPc Target快速控制原型技术开发了用于随机振动功率谱再现和正弦扫频振动的多级计算机控制系统,并针对各种控制策略进行了一系列的实验研究。实验结果进一步证明了仿真研究的结论,验证了本文所提出的各种控制技术的有效性和先进性。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2009-07-01)

蒋瑜[7](2005)在《频谱可控的超高斯随机振动环境模拟技术及其应用研究》一文中研究指出环境应力试验作为装备可靠性与环境工程的重要组成部分,贯穿于装备研制和生产的全过程,既可以在研制阶段用于发现设计缺陷,为改进设计提供信息,成为可靠性及环境适应性设计的组成部分;又可以在定型和批生产中用于验证装备可靠性及环境适应性设计水平是否符合合同要求,作为装备定型和批生产验收的决策依据。环境应力试验,特别是加速应力试验的效能主要取决于环境模拟设备的性能。环境模拟设备能提供的试验谱越丰富,可控性越好,那么试验时便可根据特定的需要模拟出各种所需的应力环境,为高效选伤或激发缺陷创造必要的条件。本文在综述国内外振动试验技术和振动环境模拟技术的基础上,引出“频谱可控的超高斯随机振动环境模拟技术及其在可靠性强化试验中的应用”这一主题,并紧紧围绕该主题开展了如下研究工作:1.全面分析了振动激励的功率谱密度量级、幅值分布、带宽以及试件结构的固有频率、阻尼比等因素对疲劳损伤累积的强化效应,提出振动强化试验激励信号应具备的重要特性:频谱可控和超高斯,确立了本文的研究主题和方向。2.通过分析目前电动(液)振动台数字式随机振动控制系统中广泛采用的激励信号生成原理,在其基础上提出了一种通过二次相位调制来控制激励信号峭度值和偏斜度值的方法,分别得到了频谱可控的对称和非对称分布超高斯伪随机激励信号生成算法,并进行了数值仿真和试验验证,为研究频谱可控的超高斯真随机激励信号生成技术奠定了基础。3.通过分析随机振动控制系统中时域随机化环节的窗函数和重迭因子等参数对超高斯伪随机驱动信号幅值特性尤其是峭度值和偏斜度值的影响,分别得到了时域随机化前后信号峭度值和偏斜度值之间的定量关系解析表达式,并提出了闭环振动控制中峭度值和偏斜度值的具体均衡流程。据此改进和完善了传统的电动(液)振动台振动控制系统,使其具备频谱可控的对称和非对称分布超高斯真随机振动环境模拟能力,为振动强化试验方法研究提供了必要的技术手段和验证平台。4.探讨了频谱可控的超高斯真随机振动环境模拟技术在可靠性强化试验中的具体应用问题。通过理论分析和数值仿真揭示了试件在频谱可控的超高斯随机振动激励作用下的响应特性和规律,并在此基础上归纳总结出利用频谱可控的超高斯随机振动(本文来源于《国防科学技术大学》期刊2005-10-01)

田华,吴国视,陈燕虹[8](1997)在《液压伺服试验台的微机控制随机振动环境模拟系统》一文中研究指出一、前言在经济技术飞速发展的今天,产品竞争日趋激烈。因此,使产品的开发周期缩短,检验产品是否适应其使用环境的试验设备也越来越被工厂、研究所所重视。为了使其产品的性能越来越完善,具有竞争性。从80年代以来,工厂及研究所纷纷从国外引进试验设备一计算机控制电液(本文来源于《技术经济》期刊1997年04期)

王保乾[9](1996)在《实现线加速度──振动复合环境模拟中的问题》一文中研究指出文章说明线加速度-振动复合环境模拟试验的现状、存在的问题、解决办法以及受试产品的范围。(本文来源于《环境技术》期刊1996年03期)

腾永冒[10](1985)在《“麻雀”导弹飞行振动环境模拟》一文中研究指出现代航天飞行器(包括空中发射的导弹)的研制工作通常要进行大量的实验室试验,目的是验证其在飞行环境载荷下的可靠性。至于空中发射的导弹,从服役可靠性的观点来说。机载飞行振动环境是特别重要(本文来源于《飞航导弹》期刊1985年07期)

振动环境模拟论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

环境模拟主要目的是在实验室条件下模拟出设备所处的不同工况,对其性能参数进行检测。目前,环境模拟技术已成为检测和提高装备可靠性的必备手段之一,被广泛应用在航空、航天、兵器、船舶及核工业等国防科技领域以及汽车、建筑等民用工业部门。环境模拟技术中最为典型的两种形式即振动模拟及力加载模拟,现对电液振动与力加载混合系统的组成和工作原理进行介绍,并总结液压系统设计的注意事项。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

振动环境模拟论文参考文献

[1].王晓明.基于六维并联机构的空间光学载荷微振动环境模拟及指向稳定技术研究[D].中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所).2019

[2].王海超.振动与力加载混合环境模拟实验台设计[J].机电信息.2016

[3].潘嵩岩,苏建,宫海彬,卢海隔.高速列车驱动装置振动环境模拟台的设计分析[J].机械设计与制造.2014

[4].苏华昌,姜虹,胡亚冰.飞行器末制导系统线角振动环境模拟试验技术[J].现代防御技术.2014

[5].李明月.铁路运输非高斯随机振动环境模拟技术研究[D].兰州交通大学.2014

[6].杨志东.液压振动台振动环境模拟的控制技术研究[D].哈尔滨工业大学.2009

[7].蒋瑜.频谱可控的超高斯随机振动环境模拟技术及其应用研究[D].国防科学技术大学.2005

[8].田华,吴国视,陈燕虹.液压伺服试验台的微机控制随机振动环境模拟系统[J].技术经济.1997

[9].王保乾.实现线加速度──振动复合环境模拟中的问题[J].环境技术.1996

[10].腾永冒.“麻雀”导弹飞行振动环境模拟[J].飞航导弹.1985

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