電動振動臺建模與試驗仿真技術(shù)研究.pdf

1、本文以某電動振動臺為主要研究對象，結(jié)合自行設(shè)計的夾具和試件，通過有限元建模和數(shù)值仿真技術(shù)對振動臺正弦掃描振動試驗進(jìn)行了模擬研究。論文主要工作包括： 回顧了動力學(xué)仿真技術(shù)的研究進(jìn)展情況，指出了振動試驗仿真技術(shù)研究的背景和意義。對振動試驗仿真技術(shù)研究概況和基本仿真流程進(jìn)行了簡單闡述，指出了前人研究的不足之處，明確了論文的研究主題。 簡單介紹了振動基本理論和有限元動力分析常用的數(shù)值計算方法，重點(diǎn)介紹了模態(tài)分析中常用的求解大型矩

2、陣特征值的lanczos方法，同時對有限元軟件MSC.Nastran求解頻率響應(yīng)的計算方法進(jìn)行了簡介。 對電動振動臺的主要結(jié)構(gòu)和工作特性進(jìn)行了介紹，在熟悉有限元軟件MSC.Patran和MSC.Nastran的基礎(chǔ)上，對振動臺進(jìn)行了有限元建模，介紹了建模方法，并對邊界條件進(jìn)行了模擬。根據(jù)振動臺模態(tài)試驗結(jié)果對仿真模型進(jìn)行了反復(fù)修正，結(jié)果表明，振動臺各部分的材料參數(shù)能夠反映其真實的材料特性，修正后的質(zhì)量與實際質(zhì)量一致，模態(tài)計算結(jié)果與

3、模態(tài)試驗結(jié)果比較接近，固有頻率最大相對誤差在4％以內(nèi)。根據(jù)振動臺模態(tài)計算結(jié)果分析了各主要模態(tài)振型。通過對仿真模型進(jìn)行頻率響應(yīng)計算，研究了阻尼對振動臺響應(yīng)峰值的影響情況，確定了各阻尼系數(shù)的取值。最后，在線性假設(shè)的基礎(chǔ)上給出了正弦掃描試驗仿真的數(shù)值算法，并對修正后的模型進(jìn)行了正弦掃描試驗仿真研究。仿真結(jié)果表明，空臺正弦掃描試驗仿真得到的臺面各節(jié)點(diǎn)加速度幅值與試驗結(jié)果比較接近，所建立的模型可用于試件振動臺試驗仿真。 對試件、夾具及振動

4、臺組成的整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了有限元建模和試驗仿真技術(shù)探討。首先分別建立了夾具和試件的有限元模型，并通過模態(tài)試驗對夾具和試件的有限元模型進(jìn)行了修正，給出了模態(tài)振型。其次，對振動臺、夾具和試件進(jìn)行了模型組裝，將其有效地連接成為一個整體，通過整體模態(tài)試驗對其進(jìn)行了模型驗證。在此基礎(chǔ)上，對整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了恒定幅值正弦激振力下的頻率響應(yīng)計算，根據(jù)正弦掃描試驗仿真算法實現(xiàn)了試件振動臺整體結(jié)構(gòu)的正弦掃描試驗仿真。最后，將仿真結(jié)果與真實正弦掃描試驗結(jié)果進(jìn)行了比