亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        機(jī)械設(shè)備對基座激勵力估算方法研究

        2008-04-24 02:29:20錢家昌,彭旭,陳明
        中國艦船研究 2008年1期
        關(guān)鍵詞:基座殼體機(jī)械設(shè)備

        1 引 言

        結(jié)構(gòu)動力學(xué)有三類基本問題[1]:在已知激勵、響應(yīng)、系統(tǒng)動力特性(包括振源的彈性系統(tǒng)和輸出對象結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的各種參數(shù))三者之二的情況下求取第三個量。如果已知激勵和響應(yīng)欲求其系統(tǒng)特性稱為第一類逆問題,根據(jù)響應(yīng)和系統(tǒng)特性求激勵稱為第二類逆問題。在許多工程實際問題中,均假設(shè)激勵力為單位激勵,通過計算得到系統(tǒng)的振動響應(yīng)數(shù)據(jù)來分析系統(tǒng)的振動特性,這種分析方法在一定程度上可以為實際問題提供指導(dǎo)。然而單位力載荷顯然不能體現(xiàn)各頻率點之間的量級關(guān)系和差別,帶入實際問題分析有些欠妥,例如隔振問題中對系統(tǒng)實際隔振效果的分析就與激勵頻譜有關(guān)。當(dāng)然,最可靠和最為理想的激勵譜估計應(yīng)該通過實測途徑才能獲得,通過在機(jī)械設(shè)備機(jī)腳安裝力傳感器可以直接測量設(shè)備的輸出激勵譜,但測力傳感器的安裝與拆卸往往非常困難,可行性較差。在輸出激勵力頻譜不方便直接測量的情況下,考慮通過間接估計方法對設(shè)備實際激勵力頻譜進(jìn)行估算[2,3],有一定的工程應(yīng)用價值。

        2 基本理論

        2.1 有限元法基本理論

        有限元法的基本思路是“一分一合”,分是為了進(jìn)行單元分析,合是為了對整體進(jìn)行綜合分析。其基本原理是:在變分法或加權(quán)余量法的基礎(chǔ)上,采用分塊逼近的思想而形成的系統(tǒng)化的數(shù)值方法。其基本原理是將求解區(qū)域進(jìn)行離散化,剖分成相互連接而又不重疊的一定形狀的子區(qū)域,稱為“單元”。在單元中選擇基函數(shù),用單元基函數(shù)的線性組合來逼近單元中的真解??傮w基函數(shù)可以看作由單元基函數(shù)所組成。同時總體區(qū)域上的積分也可由各個單元的積分之和來合成,由于單元的幾何形狀是規(guī)則的,因此在單元上構(gòu)造基函數(shù)可以給出一定的法則,單元積分也比較容易。有限元法中的總體區(qū)域的解可以看作是由所有單元上的近似解構(gòu)成。

        通過對結(jié)構(gòu)進(jìn)行單元離散,結(jié)構(gòu)方程可以寫成下列形式:

        (1)

        2.2 導(dǎo)納分析法基本理論

        對于穩(wěn)定的、定常的、線性振動系統(tǒng)在簡諧力f=Fejωt作用下,其相應(yīng)的穩(wěn)態(tài)運動響應(yīng)在復(fù)平面中為x=Xej(ωt+φ),則該系統(tǒng)的機(jī)械導(dǎo)納可以表示為:

        (2)

        由于激勵與響應(yīng)的幅值比及相位差均隨激振頻率ω而改變,而機(jī)械導(dǎo)納則是以jω為參量的復(fù)變函數(shù),故它們都是頻域函數(shù),則上式可以進(jìn)一步表示為:

        (3)

        對于m個輸入和n個輸出的線性振動系統(tǒng),可用廣義導(dǎo)納矩陣或傳遞函數(shù)矩陣來綜合描述它在頻域內(nèi)的動態(tài)特性[4]。

        圖1 多輸入輸出線性振動系統(tǒng)

        其中:

        (4)

        式中,hij(s)代表第j個輸入與第i個輸出之間的權(quán)函數(shù)。

        3 彈性殼體模型算例分析

        3.1 殼體模型結(jié)構(gòu)的基本參數(shù)

        彈性殼體的主體結(jié)構(gòu)由截頂圓錐殼(長0.85 m,兩底面直徑分別為0.1 m和0.9 m)、圓柱殼(長3.025 m,直徑0.9 m)和橢球冠封頭(高0.225 m,球冠直徑0.9 m)三部分拼接而成,內(nèi)部還有機(jī)械設(shè)備安裝基座、艙壁、艙底縱骨和環(huán)肋等部分。

        3.2 估算方法流程

        首先采用ANSYS有限元軟件,建立此彈性殼體的有限元數(shù)值計算模型。表面殼體、設(shè)備基座以及艙壁結(jié)構(gòu)用shell63單元模擬,單元的總數(shù)為39 490個;環(huán)肋結(jié)構(gòu)用beam188單元模擬,單元數(shù)為4 929個。在30~300 Hz頻率范圍內(nèi),每隔10 Hz取一個分析頻率點,僅考慮機(jī)械設(shè)備為剛性安裝條件,在設(shè)備對基座激勵的4個機(jī)腳上加載垂向單位力,進(jìn)行諧響應(yīng)分析計算,得到設(shè)備機(jī)腳激勵點的響應(yīng)加速度值,可組成一個4×4階的加速度矩陣,由導(dǎo)納法的基本原理可知,該矩陣也即4個機(jī)腳激勵點之間的導(dǎo)納復(fù)矩陣:

        (m,n=1,2,3,4)

        (5)

        式中,amn(ωi)為在第m點作用垂向單位力時第n點的加速度響應(yīng)值,ωi為計算頻率值。

        在彈性殼體模型試驗中,使用了Sony磁帶記錄儀以及LMS公司的pimento測試與分析系統(tǒng),對模型進(jìn)行了懸空吊裝振動響應(yīng)測試,同步測量了機(jī)械設(shè)備斜對角2個機(jī)腳處的垂向加速度和殼體內(nèi)表面測點處的垂向加速度。由于殼體為對稱結(jié)構(gòu),對稱位置處的機(jī)腳用相同的加速度試驗數(shù)據(jù),合并寫成機(jī)腳的實測加速度矩陣:

        [Acc(ωi)]=

        [Acc1(ωi)Acc2(ωi)Acc3(ωi)Acc4(ωi)]T

        (6)

        式中,Accm(ωi)(m=1,2,3,4)為第m個機(jī)腳處在模型試驗中測量得到的加速度響應(yīng)值;ωi為計算頻率值。

        結(jié)合數(shù)值計算得到的導(dǎo)納傳遞矩陣[A(ωi)]和機(jī)腳加速度試驗數(shù)據(jù)[Acc(ωi)],根據(jù)導(dǎo)納法的基本原理得到下式:

        [Acc(ωi)]=[A(ωi)][F(ωi)]

        (7)

        可求得在某一頻率下的機(jī)械設(shè)備對基座輸出激勵力:

        [F(ωi)]=[F1(ωi)F2(ωi)F3(ωi)F4(ωi) ]T

        =[A(ωi)]+[Acc(ωi)]

        (8)

        式中[A(ωi)]+為[A(ωi)]的Moore-Penrose廣義逆。

        以此類推,就可以求得設(shè)備對基座的輸出激勵譜[F]。

        將輸出激勵譜[F]帶入彈性殼體有限元模型,計算得到殼體表面測點處的加速度值。并將殼體表面測點處加速度響應(yīng)的數(shù)值計算結(jié)果和試驗測量結(jié)果進(jìn)行對比分析,給出了殼體表面4個測點處的加速度計算值和試驗值的對比圖譜,見圖2。

        圖2 彈性殼體內(nèi)表面測點加速度計算值和試驗值對比

        由圖2看出,在30~300 Hz頻率范圍內(nèi),殼體內(nèi)表面測點加速度計算值和試驗值趨勢大體一致;但在某些頻率點處數(shù)值上相差比較大,主要是因為在理論計算和實際試驗中做了一定程度的簡化,例如:機(jī)械設(shè)備的輸出激勵力僅考慮了垂向的影響而忽略了水平方向的影響;機(jī)械設(shè)備和基座由螺栓連接,在實際情況中并不是完全剛性的,而且在接觸面積上實際應(yīng)為面接觸,而理論分析中都視為點接觸;對稱位置的機(jī)腳測點采用相同的加速度試驗值帶入求解,而實際上對稱測點處加速度值是有差別的。同樣,在分析時將機(jī)腳測點的位置等同認(rèn)為就是機(jī)械設(shè)備對基座的輸出激勵力位置,而實際上兩者之間還有一定的距離。上述這些都會對數(shù)值計算結(jié)果產(chǎn)生影響。圖2中某些頻率處的計算和試驗的加速度曲線走勢有反相突變,是因為有限元計算推導(dǎo)得到的導(dǎo)納復(fù)矩陣中包含機(jī)腳激勵點之間的相位信息而試驗數(shù)據(jù)中沒有彼此的相位信息,將各點簡化處理成同相位考慮了。

        4 結(jié) 論

        本文運用有限元法間接求得了機(jī)械設(shè)備對基座激勵點處的廣義導(dǎo)納矩陣,在一定程度上避開了通過實測途徑求該導(dǎo)納矩陣的困難,而且結(jié)合機(jī)械設(shè)備機(jī)腳加速度實測數(shù)據(jù),間接估算了機(jī)械設(shè)備對基座的激勵力,并通過帶入估算得到的激勵力求殼體結(jié)構(gòu)表面的響應(yīng)和實驗測量的響應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行對比,結(jié)果表明該方法可行,具有一定的工程應(yīng)用價值;同時為了提高該方法計算精度,在有限元建模方面需要進(jìn)一步的細(xì)化,考慮機(jī)械設(shè)備對基座在水平方向激勵的影響,改進(jìn)試驗數(shù)據(jù)的后處理過程,能在試驗數(shù)據(jù)中提取出激勵力作用點之間的相位信息,這都要求在今后的理論和試驗中不斷完善,不斷改進(jìn)。

        [1] 朱石堅,何琳.船舶振動控制機(jī)械[M].北京:國防工業(yè)出版社,2006.

        [2] 翁雪濤,王家林,朱石堅.利用頻率響應(yīng)函數(shù)求外部激勵[J].噪聲與振動控制,1999(1):12-14.

        [3] 翁雪濤,朱石堅.利用頻率響應(yīng)函數(shù)求外部激勵的實驗驗證[J].噪聲與振動控制,1999(3):9-11.

        [4] 左鶴聲.機(jī)械阻抗方法與應(yīng)用[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1987.

        猜你喜歡
        基座殼體機(jī)械設(shè)備
        減速頂殼體潤滑裝置的研制與構(gòu)想
        基于NXnastran的異步電動機(jī)基座有限元強度分析
        廣州鈺鉑機(jī)械設(shè)備制造有限公司
        心臟固定器基座注射模設(shè)計
        模具制造(2019年7期)2019-09-25 07:30:00
        廣州鈺鉑機(jī)械設(shè)備制造有限公司
        超大型FPSO火炬塔及船體基座設(shè)計
        汽車變速箱殼體零件自動化生產(chǎn)線
        油泵殼體的沖壓工藝及模具設(shè)計
        做好機(jī)械設(shè)備維護(hù)與保養(yǎng)的措施
        TH型干燥筒殼體的焊接
        焊接(2016年2期)2016-02-27 13:01:22
        bbbbbxxxxx欧美性| 国产精品制服| 中文字幕av在线一二三区| 国产思思久99久精品| 国产精品久久av高潮呻吟| 精品福利一区二区三区免费视频| 国产日本精品一二三四区| 青春草在线视频免费观看| 国产精品麻豆最新AV| 青青草免费高清视频在线观看 | 久久精品成人91一区二区| 久久久噜噜噜久久熟女| 亚洲av男人电影天堂热app| 丰满少妇被猛烈进入| 日本高清色惰www在线视频| 国产精品久久婷婷六月丁香| 丰满人妻一区二区三区免费视频| 每天更新的免费av片在线观看| 国色天香精品亚洲精品| 日日麻批免费高清视频| 品色堂永远免费| 国产精品福利影院| 日本不卡一区二区三区在线| 狠狠躁夜夜躁av网站中文字幕| 搡老熟女中国老太| 欧美z0zo人禽交欧美人禽交| 日韩女优中文字幕在线| 亚洲中文字幕在线一区| 久久午夜夜伦鲁鲁片免费无码| chinese国产在线视频| 人妻少妇中文字幕久久hd高清| 国产欧美精品一区二区三区四区| 娇妻玩4p被三个男人伺候电影| 97日日碰日日摸日日澡| 国产精品一区二区三区三| 久久理论片午夜琪琪电影网| 四虎影院在线观看| 日本熟妇高潮爽视频在线观看| 高级会所技师自拍视频在线| 亚洲av日韩av高潮潮喷无码| 青草青草久热精品视频国产4|