结构高频载荷识别的统计能量分析法研究
  • 【摘要】

    工程结构在工作时经常受到宽带、高频的随机激励,由此引发的安全问题日益严重,尤其是在航空航天领域.对结构开展高频载荷识别的研究对系统的设计及可靠性提高等有着重要的意义.因此本文基于统计能量分析原理对结构的高频载荷识别开展了研究.首先,阐述了统计能量分析的基本原理,给出了多子系统受激励情况下,结构子系统输入功率识别的步骤和方法,对三种情况下多子系统受激的载荷识别方法和步骤进行了讨论,为复杂结构的高频载... 展开>>工程结构在工作时经常受到宽带、高频的随机激励,由此引发的安全问题日益严重,尤其是在航空航天领域.对结构开展高频载荷识别的研究对系统的设计及可靠性提高等有着重要的意义.因此本文基于统计能量分析原理对结构的高频载荷识别开展了研究.首先,阐述了统计能量分析的基本原理,给出了多子系统受激励情况下,结构子系统输入功率识别的步骤和方法,对三种情况下多子系统受激的载荷识别方法和步骤进行了讨论,为复杂结构的高频载荷识别研究提供了理论基础.其次,对一个板壳组合复杂结构系统进行了高频集中载荷识别的仿真和实验研究.仿真与实验结果均表明,采用文中所述方法,能很好地识别出单激励和多激励下结构子系统的输入功率.进一步研究了由输入功率计算激振力自功率谱的方法,并识别得到了单激励下和多激励下板壳组合结构的激励自谱.仿真和实验结果验证了基于统计能量分析的高频载荷识别方法对复杂结构的有效性和可行性.再次,对相关激励下结构的高频集中载荷识别方法进行了研究.由比例相关激励下两线性振子功率流,得到了比例相关激励下连续系统的功率流平衡方程,给出了比例相关激励下结构的高频载荷识别方法.对一个两板耦合系统进行了统计能量分析试验建模,设计并完成了比例相关激励下的载荷识别试验.结果表明在比例相关激励下识别出的系统输入功率和测量值仍吻合良好,从而验证了该方法的正确性.最后,采用均值导纳法对复杂结构的统计能量分析建模进行了研究.应用均值导纳理论得到了一个三板线连接耦合试验系统的耦合损耗因子计算公式,计算结果与现场稳态测试法相比较,结果显示在高频时二者符合很好.提出以子系统的实测平均导纳代替理论平均导纳,可显著提高耦合损耗因子的计算精度.这种方法为复杂结构的耦合损耗因子计算提供了一条有效的途径. 收起<<

  • 【作者】

    谢琼 

  • 【学科专业】

    工程力学

  • 【授予学位】

    硕士

  • 【授予单位】

    西安交通大学

  • 【导师姓名】

    谢石林

  • 【学位年度】

    2012

  • 【语种】

    chi

  • 【关键词】

    统计能量分析%载荷识别%相关激励%板壳组合结构%耦合损耗因子