动试验中固有频率漂移现象初步研究

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1、振动与冲击第 ! 卷第 “ 期#$% 年发向土星的 2(00, 号探测器， 9: 卫星的振动试验数据进行的初步分析和处理， 不同振动量级的频响关系、 同一模态的频率漂移现象进行拟合和初步分析， 如图 ! ? 卫星的试验数据， 振动台台面加速度共分为769、 768、 76A 和 76: 四级， 从记录的数据看， 大部 分测点的峰值都是在第一阶模态最大， 便于对第一阶模态随振动台台面加速度变化的特性进行拟合。此处画出了每个测点第一阶模态频率和振幅 （并非振型， 是依测点排序的振幅数值的绝对值） 随载荷变化的曲线。从图 （)）圆频率：#(! *$1 ! #2“) ?AB%（-）模态刚度：/(! *

2、#*! -(-*“*) $;4,4 ;1 635*2 ;?+:-.， )4; !3,-+-,7-， $=“!0A*+1 ) （3 B） ， 19- !*;4,4 ;1， )4; !3,-+-,7-， $“!0 A*+1 ) （3 B） ，3+6 P4,-*+ $5-,=1447*143, 3 %3,24,-*+ #.;1-6;， 35*2 *,*2.;4;， C （B） ， )GGJI 美 “0K0奈弗著， 宋家等译0非线性振动 （下） 0高等教育出版社， 北京， )GGH上海交通大学海洋与船舶工程学院)， 宋汉文,陶明德(复 旦大学力学与工程科学系)， 王德禹(上海交通大学海洋与船舶工程学院

3、) 刊名：振动与冲击 英文刊名：JOURNAL OF VIBRATION AND SHOCK 年，卷(期)：2003，22(4) 被引用次数：6次参考文献(5条)参考文献(5条)1.Carney K Nonlinear dynamic behavior in the Cassini spacecraft modal survey 19972.Smith.Kenneth S Modal test of the Cassini spacecraft 19973.HN Ozguven.M Imregun Complex Modes Arising form Linear Identification

4、 of Nonlinear Systems 1993(02)4.A H 奈弗.宋家 非线性振动 19905.宋汉文 非线性结构动力系统参数辨识研究学位论文 1996相似文献(10条)相似文献(10条)1.期刊论文 陈昌亚.宋汉文.王德禹.蓝增瑞.CHEN Chang-ya.SONG Han-wen.WANG De-yu.LAN Zen-rui 卫星结构振动试验中的力控技术 -上海航天2005,22(5)介绍了卫星结构振动试验中力控技术的原理、特点,以及国外力控技术的研究和应用.通过与传统单轴加速度响应控制方法的对比,阐述了力和加速度双控技 术对防止振动试验中过实验和欠实验的作用.分析表明该技术

5、对实现卫星结构合理设计具有重要意义.最后提出了发展我国力控技术的建议.2.期刊论文 陈昌亚.宋汉文.王德禹.陶明德 卫星结构铝蜂窝板非线性振动试验与参数辨识研究 -振动与冲击2004,23(1)本文针对卫星主要结构材料铝质蜂窝板的非线性动力特性现象进行了振动试验及分析.根据谐波平衡法原理,对各级等效线性系统进行模态参数辨识,进一步 基于Duffing假设,对非线性刚度、阻尼系数进行了识别,并基于多自由度非线性系统理论进行了仿真检验.本文的方法可以推广到整星的非线性结构的研究中去.3.学位论文 夏利娟 卫星结构动态特性的全局优化设计研究 2002卫星结构通常采用分舱段设计的思想,蜂窝夹层板结构的

6、大量使用以及复杂的单机仪器布置,导致了卫星结构系统的复杂性.迄今有关卫星结构的优化设计大 多集中在局部结构(如天线、蜂窝夹层板结构等)的静态设计以及固有频率的优化设计方面.然而,除了天线等重要部件的静、动力学特性值得关注外,整星结构的 动力特性以及动力响应等更是不容忽视的.在卫星结构设计期间,需要对整星结构进行多次模态试验以及振动试验,结果表明:整星结构往往难以满足各种动力学 设计指标,尤其是动力响应方面;或者虽然满足了设计要求,但在结构型式、材料使用等方面存在不合理性和不经济性.该文对大型复杂的整星结构动态特性的全 局优化设计进行了系统的研究与实现.4.期刊论文 周莹.宋汉文.ZHOU Yi

7、ng.SONG Han-wen 力控振动试验与过试验现象分析 -振动与冲击2008,27(4)传统的卫星加速度控制试验是根据特定的加速度规范,测量并控制振动台台面的加速度,由这种试验方法做出的估计往往过于保守,会在试件结构的固有频率 处产生过试验现象,对结构造成过响应的危害.力控试验是测量并控制卫星结构与振动台台面之间的界面力,这种试验方法能够有效地改善由加速度控制试验造成 的过试验现象.本文在传统加速度控制试验产生过试验的原因和力控试验方法的过试验补偿原理的分析的基础上,进一步提出了双控试验这一方法,即同时测量并 控制界面力与台面加速度,并且可以更好地模拟真实发射过程中的卫星结构的动力学环境

8、.本文通过数值仿真算例,验证了力控试验对过试验现象具有明显的改善 效果,以及双控试验是最为理想的卫星动力学环境试验方法.为力控和双控试验方法真正应用于我国卫星动力学振动试验提供了理论依据.5.期刊论文 王萍萍.陈昌亚.罗文波.孔宪仁.邹经湘.王本利.WANG Ping-ping.CHEN Chang-ya.LUO Wen-bo.KONG Xian-ren.ZOU Jing-xiang.WANG Ben-li 卫星振动试验中频漂现象分析 -哈尔滨工业大学学报2006,38(1)对卫星在振动试验中经常发生频率漂移现象产生的原因、机理和危害进行了分析,认为卫星结构的非线性或损伤扩展是频率漂移现象产生

9、的主要原因,并针 对卫星结构中常用的蜂窝夹层板进行了非线性动力学参数试验,验证了本文可恢复频漂现象机理分析的正确性.6.期刊论文 姚骏.谭时芳.李明珠.韩宇 一体化、轻量化卫星承力筒的研究 -航天返回与遥感2010,31(1)承力筒是卫星结构的关键部件.文章首先介绍了一种轻量化的蜂窝夹层结构承力筒,一体化设计了柱段和锥段,优选了蒙皮铺层;随后详细阐述了承力筒的主 要工艺流程,给出了制造结果;在通过模态试验、振动试验等验证后,该承力筒成功地应用于某卫星上.最后,文章给出了该承力筒研制成功的重要意义.7.期刊论文 陈志峰.付碧红.杨根庆.CHEN Zhi-feng.FU Bi-hong.YANG

10、Gen-qing 微小卫星振动试验技术 -噪声与振动控制2005,25(5)基于振动环境对卫星结构及星上仪器设备的影响,为了确保卫星发射成功并正常工作,必须在地面上再现卫星所经受的振动环境,考验卫星经受这些环境的能 力.以某小卫星为例,主要介绍了微小卫星振动试验技术和振动试验响应数据处理方法.8.期刊论文 张军.谌勇.张志谊.华宏星.ZHANG Jun.CHEN Yong.ZHANG ZhiYi.HUA HongXing 卫星随机试验的振动响应分析 -机械强度2006,28(1)介绍基础激励下结构随机振动响应的分析方法,并对某配重卫星轴向和横向的窄带随机激励进行有限元计算.通过对此卫星结构加速

11、度响应的均方根值、累 积均方值和功率谱密度等统计量的分析,研究随机振动试验中卫星结构的随机响应,以此考察卫星承受此种动力学环境的能力,为卫星上仪器设备的减振方案设计 和提高卫星发射的可靠性提供参考.9.学位论文 李应典 空间运载器（卫星）结构动力学分析与研究 2005本文针对风云二号卫星部分单机安装位置振动响应过大问题，从有限元与试验两个方面出发对该问题进行分析与研究，确定次级结构响应放大是造成单机 安装位置响应过大的直接原因，并利用现有理论，找到改善卫星次级结构动态特性的方法，并最终降低单机安装位置加速度响应。卫星结构动力学建模与分析对解决工程实际问题具有指导意义，本文运用有限元理论，建立卫

12、星的有限元模型，建模中着重注意模型的简化，并对有限元 进行模态分析与频响分析，给出部分单机安装位置加速度频响值。通过对振动试验数据进行分析，确定次级结构响应放大是造成卫星单机安装位置振动响应过 大的直接原因。通过对具体次级结构的力学分析，得出次级结构本身刚度不足、连接基础刚度不足以及总体布局的不完善是造成次级结构响应放大的直接原因 。基于频率、基于阻尼和基于附加约束是降响应设计中常用的三种方法，本文以轴向发动机支架为例，对降低轴向发动机支架加速度响应的工程方法进行研 究。通过基于频率的降响应设计，轴向发动机支架固有频率提高至88.95 ，加速度响应由原来的20.49 降到18.79 。基于阻尼

13、的降响应效果与阻尼层的形式有 关，轴向发动机支架通过约束阻尼层处理，加速度响应降到13.36 。基于附加约束的降响应设计关键是找到有效且可行约束固定点，文章指出开口圆柱筒结构 是轴向发动机支架附加约束的有效选择点，但不是工程可行点，同时，指出基于阻尼、基于附加约束降响应设计方法分别在降低全向天线顶部及起旋肼瓶端部 加速度响应具有一定效果。10.期刊论文 付立英.王维扬.FU Li-ying.WANG Wei-yang 卫星用蜂窝夹层板的等效计算及实验研究 -科学技术与工程2008,8(23)为了减轻卫星的质量,蜂窝夹层板被广泛地应用到现代卫星结构中.而在卫星发射前对卫星进行动态特性分析是必须的

14、.目前的有限元软件无蜂窝单元,为此 常用等效方法来模拟蜂窝的力学性能.本文采用等效板和夹心板理论两种等效方法模拟得到了两块蜂窝夹层板的固有频率,同时对蜂窝夹层板进行了振动试验,测 得固有频率.等效方法的计算结果与试验结果对比,得到不同等效方法的计算误差,从而选择较适合特定尺寸蜂窝夹层板的等效方法,确保卫星总体分析结果的准 确性.引证文献(6条)引证文献(6条)1.周桐.范宣华.田光明.刘青林 仪表板结构非线性振动特性的试验分析期刊论文-机械工程学报 2008(8)2.王东升.周桐.张志旭 浅析振动试验中结构非线性引发的现象期刊论文-航天器环境工程 2007(5)3.张军.谌勇.张志谊.华宏星 一种整星隔振器的研制期刊论文-振动与冲击 2005(5)4.申智春 约束阻尼构件有限元分析及在航天结构中的应用学位论文博士 20055.陈昌亚.宋汉文.王德禹.陶明德 卫星结构铝蜂窝板非线性振动试验与参数辨识研究期刊论文-振动与冲击 2004(1)6.陈昌亚.王本利.王德禹.张建刚 随振动量级增加卫星结构频率下移的分析期刊论文-上海航天 2004(3)本文链接：http:/ 授权使用：东南大学图书馆(wfdndx)，授权号：c2c8203d-036f-4202-9ffb-9dae00c63b04 下载时间：2010年7月9日