基于统计能量法的飞行器结构声振响应分析

基于统计能量分析(SEA)原理,对高超声速飞行器X-43A建立SEA模型,采用理论、经验公式及试验数据确定SEA模型的三个参数。将数值模拟计算结果与噪声试验值进行对比,结构声振响应的统计能量分析与试验结果趋势上较为一致,但低频段二者差异较大,高频段较为吻合;结构舱内响应噪声声压的计算值与试验测量值相比,不论在高频还是中低频,二者都较为一致,误差约3 dB,说明统计能量分析法对振动噪声环境预测是比较可靠的。     

可控蜗杆步进传动设计中的特殊问题

可控蜗杆传动机构，由于可实现蜗轮有控制的步进传动，故可做为某些有特定要求的精巧机构的传动与送料控制机构。本文讨论了在可控蜗杆传动设计中必须注意的两个特殊问题：一是蜗轮开槽宽度与其分度圆半径的关系；一是开槽位置的选择问题。为这种蜗杆传动机构的设计提供了重要的参考资料。     

基于HHT的机翼盒段的健康监控

提出了一种基于HILBERTHUANG变换技术的结构微损伤检测方法.基于HHT方法,提取了同损伤相联系的特征量-瞬时频率变化量和瞬时能量变化量.给出了结构损伤前后瞬时频率的变化情况,根据结构损伤前后瞬时频率的变化量,可以判断结构发生了一定程度的损伤.最后研究了结构损伤前后瞬时能量的变换情况,并讨论了瞬时能量变化最大值与结构损伤程度之间的关系.结果表明,结构原始响应信号经过HHT变换后得到的瞬时能量变化最大值与结构损伤程度有一定的规律可寻.     

复合材料层合板振动衰减主动控制力学模型

简要介绍了新兴的智能复合材料结构及其应用发展前景。对双压电元件复合材料层合板的振动衰减主动控制给出了有限元计算公式,导出了压电激振器、传感器的输入、输出方程,建立了结构振动主动控制的数学模型。     

基于CMSE理论和小生境遗传算法的结构多损伤检测方法研究

本文提供了一种基于交叉模态应变能简称CMSE（cross modal strain energy）和小生境遗传算法的结构多损伤位置和严重程度的有效检测方法。交叉模态应变能方法可以使用完好结构和损伤结构的任意一阶模态信息，并且可以使用极少量（例如只用一阶测量模态）的测量信息。不仅与传统的模态应变能方法相比有了很大的改进，而且对实际检测过程中的信息测量降低了要求。在损伤位置的检测中引入了小生境遗传算法，降低了计算量，提高了检测效率，有利于大型复杂结构的损伤位置检测。复合材料机翼盒段算例结果表明，CMSE方法与小生境遗传算法相结合是检测结构多损伤的有效方法之一。     

无人机结构小损伤程度识别研究

小型无人机结构的局部小损伤识别对于其及时检修有重要意义。针对当前仅能获得有限试验样本而造成识别精度不高的问题,提出了一种将小波能量谱和支持向量机(SVM)相结合的新方法,对无人机结构进行局部小损伤程度识别研究。利用ANSYS软件构建无损和有损仿真模型,于不同损伤工况下对其进行瞬态分析并将响应用小波包分解,在SVM良好小样本泛化能力基础上建立了准确的损伤识别学习机,并通过网格寻优对参数进行优化处理,最后得出识别结果。为了验证识别结果的可信性,同时取用另一组核函数和BP神经网络方法进行对比试验。结果表明,小样本条件下,用小波包能量谱和SVM结合来识别无人机的小损伤程度的方法是可靠有效的。     

振动测试中多目标传感器优化配置研究

在有效独立法(effective independence method,EFI)和运动能量法(kinetic energy method,KEM)的基础上,提出一种新的传感器优化布置方法--有效独立-驱动点残差法(effective independence driving-point residue method,EFI-DPR).它以单位刚度的模态应变能作为驱动点残差系数(CDPRi)修正有效独立法(EFI)的传感器布置方案,同时考虑Fisher信息阵行列式值最大及模态应变能最大,可以避免有效独立法和运动能量法的局限性.文中以空间智能桁架结构为算例,运用均方差最小准则、抗噪性能最好准则和模态保证准则评价各种优化布置方法的优劣.数值分析表明, 有效独立-驱动点残差法是三种优化方法中最好的方法.     

基于无限元方法的壳体外声场仿真研究

建立了无限元与有限元声学耦合模型,运用SYSNOISE软件的无限元与有限元耦合技术对八分之一封闭球壳的外部辐射声场进行研究,计算了八分之一球壳在介质为水和空气时,在典型激励作用下的外部声场辐射情况。壳体是工程中应用最广泛的结构之一,同时壳体的声场问题也越来越受到关注,强声场可能会导致结构发生变形,甚至破坏,使结构失去工作能力。通过计算,得出了壳体在100Hz时的声压级分布图,给出了壳体外部为水和空气时的声压级曲线,得出了壳体外部声场随激励变化的基本规律。这种方法为研究声场辐射问题提供了重要参考,也为今后解决此类工程问题提供了理论上的依据。