機械結構動態(tài)設計方法及應用研究.pdf

1、隨著生產和科學技術的高速發(fā)展，機械產品與設備也日益向高速、高效、精密、輕量化和自動化方向發(fā)展，產品的結構日趨復雜，對其工作性能的要求也愈來愈高。為了使這些產品和設備安全可靠的工作，其結構系統(tǒng)必須具有良好的靜、動態(tài)特性。 現代機械結構動態(tài)設計就是在這個背景下應運而生的一種科學設計方法，也是近年來振動工程界開展的最廣泛的研究領域之一。當前，為了提高我國機械產品在國際市場中的競爭能力，如何保證產品的高性能、高質量和低成本，是機械產品設

2、計面臨的新問題。為此，要求在設計階段能預估機械結構的靜、動特性。因此，機械動態(tài)設計方法已成為設計人員必須掌握的設計手段。研究機械動態(tài)設計分析技術具有很重要的現實意義。 本文以某水下航行器殼體結構為實例，利用先進的動力學理論分析方法和振動測試手段，將理論建模與試驗建模相結合的動態(tài)設計方法應用于水下航行器殼體結構動態(tài)設計分析過程。論文在深入研究有限元法與試驗模態(tài)分析理論基礎上進行了如下工作。 首先，利用有限元法，基于大型通用

3、有限元分析軟件ANSYS，建立了水下航行器殼體結構的動力學有限元分析模型，求得結構的振動特性與動力響應特性，為殼體結構振動預測、結構動力學修改與設計提供了理論依據。論文在有限元理論分析基礎上，對水下航行器殼體樣機進行了試驗模態(tài)分析。為了驗證試驗結果的可靠性，分別使用PULSE多分析儀、虛擬儀器兩套儀器對樣機進行試驗模態(tài)分析，測出沖擊響應的時間歷程曲線、頻率響應函數曲線以及相干函數曲線。測試結果對比表明，試驗結果可靠。將試驗結果與理論結果