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锁定状态下一维可展桁架球铰连接刚度识别 预览 被引量:1
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作者 周李真辉 +2 位作者 姜东 董萼良 费庆国 《振动与冲击》 CSCD 北大核心 2018年第16期219-226,共8页
针对某一维可展桁架的球形铰链连接,利用动力学模型修正方法识别了其连接刚度特性。将可展结构进行简化处理,使其处于展开锁定状态,单独考虑铰链刚度。对锁定后的展开单元进行精细化有限元建模,利用接触分析方法,得到球铰连接等效线性... 针对某一维可展桁架的球形铰链连接,利用动力学模型修正方法识别了其连接刚度特性。将可展结构进行简化处理,使其处于展开锁定状态,单独考虑铰链刚度。对锁定后的展开单元进行精细化有限元建模,利用接触分析方法,得到球铰连接等效线性刚度初值。建立展开单元的参数化模型,并采用六向刚度弹簧单元对球铰连接进行等效线性处理。对锁定状态下的可展开结构单元进行模态测试,利用试验模态参数识别球铰的连接刚度。将识别的连接刚度值带入由三个展开单元组成的一维可展桁架,通过与试验模态数据对比验证了识别结果的准确性。研究结果表明,利用该基于动力学模型修正的空间可展开结构球铰连接刚度识别方法,能够准确识别球铰连接刚度,建立准确的动力学分析模型。 展开更多
关键词 可展开结构 球形铰链 接触分析 模型修正 刚度识别
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基于非线性动响应的夹持松动特性研究 预览
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作者 陆飞 +2 位作者 姜东 何顶顶 费庆国 《振动.测试与诊断》 CSCD 北大核心 2018年第4期712-718,共7页
根据夹持结构存在的局部非线性特点,研究基于非线性动响应的夹持松动识别方法。利用悬臂梁结构在夹持边界条件下自由振动的非线性动响应理论解,将结构非线性响应的二次谐波振幅与基频振幅响应的比例系数r作为松动判别特征量,研究夹持结... 根据夹持结构存在的局部非线性特点,研究基于非线性动响应的夹持松动识别方法。利用悬臂梁结构在夹持边界条件下自由振动的非线性动响应理论解,将结构非线性响应的二次谐波振幅与基频振幅响应的比例系数r作为松动判别特征量,研究夹持结构的松动特性规律。以夹持悬臂梁结构为研究对象,建立接触有限元模型来计算夹持结构的非线性动响应;同时开展了试验研究,通过不同夹持力下结构振动响应特性来验证该方法的有效性。仿真和试验结果表明,随着夹持力的增加,结构非线性动响应信号的二次谐波振幅呈下降趋势,振幅比值r呈幂指数下降。二次谐波振幅与基频振幅的比值r可以作为表征结构松动状态的判据。 展开更多
关键词 松动识别 非线性动响应 接触 二次谐波
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含铰可展桁架结构非线性模型修正方法研究 预览 被引量:1
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作者 宋正华 姜东 +2 位作者 韩晓林 费庆国 《振动与冲击》 CSCD 北大核心 2018年第1期21-26,共6页
提出了采用模式搜索法修正含铰桁架中铰链非线性刚度的方法。首先根据描述函数法建立了非线性桁架的动力学模型,假设铰链力学特性呈立方非线性,采用谐波平衡法对桁架结构进行动力学响应分析。在此基础上,以试验和计算频响函数之间的残... 提出了采用模式搜索法修正含铰桁架中铰链非线性刚度的方法。首先根据描述函数法建立了非线性桁架的动力学模型,假设铰链力学特性呈立方非线性,采用谐波平衡法对桁架结构进行动力学响应分析。在此基础上,以试验和计算频响函数之间的残差最小为目标函数,利用模式搜索法进行铰链非线性刚度修正。以含铰悬臂梁和单跨平面桁架为研究对象,开展仿真研究。在无噪声情况下,对非线性刚度的初始误差分别为15%和50%两种情况,选取合理的迭代步长和收敛准则,能够得到较好的修正结果;当考虑信噪比分别为0.5%,1%和2%时,修正结果误差分别为0.2%,2.2%,2.2%;当考虑多修正参数时,修正后非线性刚度的误差分别为1.9%和0.7%。结果表明,提出的非线性结构模型修正方法,可以对非线性结构的动力学参数进行修正,该方法具有较高的精度和一定的抗噪能力。 展开更多
关键词 铰链 可展桁架 频响函数 非线性 模型修正
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基于时频分析的高温振动环境螺栓连接件松动判别 预览
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作者 谭志勇 +2 位作者 姜东 何顶顶 费庆国 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第17期205-210,共6页
针对某型复合材料螺栓连接件,研究其在高温环境下的振动特性,为表征其松动特性提供理论和试验依据。利用振动控制系统,温度控制系统和非接触式激光测量系统实现了1 000℃高温环境下的复合材料螺栓连接件振动试验。并利用短时傅里叶方法... 针对某型复合材料螺栓连接件,研究其在高温环境下的振动特性,为表征其松动特性提供理论和试验依据。利用振动控制系统,温度控制系统和非接触式激光测量系统实现了1 000℃高温环境下的复合材料螺栓连接件振动试验。并利用短时傅里叶方法提取高温环境下的振动响应特征量,结合复合材料连接件的振动基频,二倍频幅值和二倍频与基频幅值的比值对连接结构的松动状态进行综合评判。试验结果表明,在连接件宏观松动现象非明显情况下,所提评判方法能够综合评估复合材料螺栓连接件在高温振动环境下的松动特性。 展开更多
关键词 复合材料 高温振动 连接松动 时频分析
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含铰柔性结构的非线性模态分析 预览
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作者 费庆国 +2 位作者 姜东 吴邵庆 刘璟泽 《振动工程学报》 CSCD 北大核心 2018年第4期573-581,共9页
建立了含铰柔性结构的非线性动力学模型,利用打靶法和伪弧长法计算该结构的非线性模态和频率-能量关系图,研究含铰柔性结构的非线性特性。其次,考虑非线性铰链刚度对结构动态特性的影响,讨论了不同线性/非线性刚度与结构的非线性模态及... 建立了含铰柔性结构的非线性动力学模型,利用打靶法和伪弧长法计算该结构的非线性模态和频率-能量关系图,研究含铰柔性结构的非线性特性。其次,考虑非线性铰链刚度对结构动态特性的影响,讨论了不同线性/非线性刚度与结构的非线性模态及频率-能量曲线的关系。利用非线性三自由度保守系统的模态分析,阐释频率-能量曲线能够直观反映结构的非线性特性:固有频率变化及分叉、模态转换及内共振。对含铰柔性结构的非线性模态分析及参数影响研究表明:1)含铰柔性结构的固有频率与输入能量存在明显非线性特性;2)铰链非线性刚度的增加,使得含铰柔性结构的固有频率和模态在较低的振动能量下即可发生较大变化;其次,随着线性刚度的增加,非线性特性减弱,各阶固有频率的相对变化降低,频率-能量关系图由曲线变为直线;3)较高的振动能量在结构模态之间发生转换,使得结构出现明显的内共振非线性特性。 展开更多
关键词 柔性结构 非线性铰链 非线性模态 频能图 内共振
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基于灵敏度分析的复合材料组分参数识别方法
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作者 秦福溶 姜东 +2 位作者 陈素芳 费庆国 《复合材料学报》 CSCD 北大核心 2018年第12期3350-3359,共10页
为了获取准确的复合材料细观模型,提出了一种复合材料组分参数识别方法。在细观单向碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)有限元模型基础上,构造静态位移场对复合材料组分弹性参数的灵敏度矩阵,以测量位移和有限元计算位移差的二范数为目标函... 为了获取准确的复合材料细观模型,提出了一种复合材料组分参数识别方法。在细观单向碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)有限元模型基础上,构造静态位移场对复合材料组分弹性参数的灵敏度矩阵,以测量位移和有限元计算位移差的二范数为目标函数,针对待识别参数量纲差异较大的问题,利用相对灵敏度提高材料组分弹性参数识别的精度和效率。以纤维均匀分布的复合材料平面模型和纤维随机分布的复合材料实体模型为研究对象,验证所提出组分参数识别方法的有效性和准确性。此外,研究了测点数目及测量误差对识别结果的影响。结果表明:本文提出的复合材料组分参数识别方法在测点数目变化和测量误差影响下仍然稳定。 展开更多
关键词 组分材料参数 碳纤维增强树脂基复合材料 灵敏度分析 参数识别 识别误差
混合边界子结构的航空发动机机匣模型修正
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作者 姜东 +1 位作者 吴邵庆 费庆国 《航空动力学报》 CSCD 北大核心 2017年第11期2695-2704,共10页
提出了一种基于混合边界模态综合的复杂结构有限元模型修正方法。其主要步骤包括:(1)子结构划分,根据结构形式划分待修正区域,得到子结构和残余结构;(2)缩聚和装配,利用混合边界模态综合法,将子结构内部自由度集缩聚至混合边界自... 提出了一种基于混合边界模态综合的复杂结构有限元模型修正方法。其主要步骤包括:(1)子结构划分,根据结构形式划分待修正区域,得到子结构和残余结构;(2)缩聚和装配,利用混合边界模态综合法,将子结构内部自由度集缩聚至混合边界自由度集,得到子结构缩聚矩阵,并与残余结构的系统矩阵进行装配;(3)修正,基于灵敏度分析方法,对装配后的残余结构进行参数修正。将该方法应用于航空发动机外机匣的精细化有限元建模及模型修正研究,针对局部连接结构参数修正,子结构模型修正方法的参数收敛后最大误差为0.64%,其计算效率提高了5.15倍。算例结果表明,该方法在保证修正精确度的同时,能提高大规模复杂结构有限元模型修正的计算效率。 展开更多
关键词 混合边界 模态综合法 精细有限元 灵敏度分析 模型修正
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