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微重力环境下充液球腔非线性耦合动力学研究 预览 被引量:1
1
作者 岳宝增 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2008年第8期 983-990,共8页
采用球坐标系描述球腔中的液体动力学特性并建立一种轴对称贮腔类液刚耦合系统动力学模型.采用模态展开方法分析了微重环境下球形贮箱中的液体晃动问题,给出了球形贮箱内液体晃动速度势函数和波高函数的Gauss超几何级数解析表达式.... 采用球坐标系描述球腔中的液体动力学特性并建立一种轴对称贮腔类液刚耦合系统动力学模型.采用模态展开方法分析了微重环境下球形贮箱中的液体晃动问题,给出了球形贮箱内液体晃动速度势函数和波高函数的Gauss超几何级数解析表达式.采用变分原理推导了系统动力学系模型,利用Galerkin方法对变分方程进行特征频率分析.运用Lagrange方法及非线性动力学方法导出了微重力环境下贮箱中液体与航天器结构耦合的动力学方程组,并对该方程组进行了数值计算,绘出了非线性耦合充液系统自由度随时间的变化历程. 展开更多
关键词 微重力 充液系统 耦合动力学 液体晃动 航天器
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分离螺母冲击环境数值仿真研究 预览
2
作者 杨宁 范伯钩 洪青峰 《载人航天》 CSCD 2017年第6期776-783,共8页
针对火工分离螺母分离过程的动力学响应预测问题,采用数值方法研究了分离螺母火工分离过程。建立了分螺母结构有限元模型并对接触关系进行了设置,采用JWL方程模拟炸药的初始压强,采用拉格朗日-欧拉耦合采用一般耦合法进行耦合分析,... 针对火工分离螺母分离过程的动力学响应预测问题,采用数值方法研究了分离螺母火工分离过程。建立了分螺母结构有限元模型并对接触关系进行了设置,采用JWL方程模拟炸药的初始压强,采用拉格朗日-欧拉耦合采用一般耦合法进行耦合分析,基于Dytran采用显式动力学分析方法对分离螺母的分离过程进行了数值仿真,对不同观测点的加速度响应进行了冲击响应谱分析。结果表明,数值仿真方法能够有效模拟分离螺母的分离过程,由于结构阻尼作用远点响应小于近点冲击响应,变参分析表明火药量对结构冲击响应有重要影响,结构外壳材料对冲击响应影响有限。 展开更多
关键词 分离螺母 显式动力学 冲击响应谱 一般耦合 JWL方程 欧拉法
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基础激励结构的试验模态分析 预览 被引量:12
3
作者 吴家驹 苏华昌 王晓晖 《强度与环境》 2010年第4期 28-35,共8页
阐述了基础激励结构的试验模态分析理论和原理,引进了结构响应和界面力方程。给出了结构约束状态和自由状态下的结构响应与基础激励之间的关系式。讨论了界面力的直接和间接测量方法。用一个四自由度集中参数模型对两种方法进行了原理... 阐述了基础激励结构的试验模态分析理论和原理,引进了结构响应和界面力方程。给出了结构约束状态和自由状态下的结构响应与基础激励之间的关系式。讨论了界面力的直接和间接测量方法。用一个四自由度集中参数模型对两种方法进行了原理性试验验证。 展开更多
关键词 模态分析 基础激励 有效质量 视在质量
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硬目标侵彻高冲击加速度下微小电子元的动态响应 预览
4
作者 任宪仁 高修柱 《安徽工业大学学报:自然科学版》 CAS 2008年第3期 294-299,共6页
利用有限元方法对硬目标侵彻高冲击加速度条件下某微小加速度存储测试系统进行了瞬时模态动态分析,分别从固有频率、动态响应及部件强度3个方面对整个结构设计的合理性进行了判断。分析表明,该加速度存储测试系统的固有频率满足使用条件... 利用有限元方法对硬目标侵彻高冲击加速度条件下某微小加速度存储测试系统进行了瞬时模态动态分析,分别从固有频率、动态响应及部件强度3个方面对整个结构设计的合理性进行了判断。分析表明,该加速度存储测试系统的固有频率满足使用条件,动态应力在极限应力范围内满足强度要求,为结构的初步设计提供了理论依据,同时也为类似的工程提供了参考。 展开更多
关键词 瞬时模态 动态响应 有限元分析
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火工式爆炸冲击模拟试验响应谱型控制方法研究 预览
5
作者 张刚 王晓毅 +3 位作者 王飞 史新红 王冀宁 赵卓茂 《强度与环境》 2017年第3期38-45,共8页
响应谱型控制是火工式爆炸冲击模拟试验一个最关键的问题和难点之一。本文针对响应谱型控制的上升斜率、拐点频率及容差控制等,开展火药激励控制方法、响应板边界、工装动特性等对响应谱型影响的研究。结果表明,圆环形火药激励加载方式... 响应谱型控制是火工式爆炸冲击模拟试验一个最关键的问题和难点之一。本文针对响应谱型控制的上升斜率、拐点频率及容差控制等,开展火药激励控制方法、响应板边界、工装动特性等对响应谱型影响的研究。结果表明,圆环形火药激励加载方式可实现800Hz-4000Hz拐点频率,响应板弹性阻尼边界可降低拐点频率及抑制高频上翘,单边加筋工装结构的拐点频率低于双边加筋工装结构。在工程试验中,采用该方法在40000g,900Hz/1600Hz的爆炸冲击试验中,实现了拐点频率和容差±6d B的谱型控制要求。 展开更多
关键词 爆炸冲击 火工装置 响应谱型控制 拐点频率 工装 ABAQUS
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纵向参数激励下平动刚-液耦合系统稳定性 预览 被引量:1
6
作者 李青 王天舒 马兴瑞 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第3期529-534,共6页
纵向参数激励下液体晃动稳定性是航天器动力学中一个广受关注的问题,然而在以往的研究中没有考虑液体晃动与航天器运动之间的耦合作用对系统参数振动稳定性的影响.建立了用液体晃动等效单摆模型描述的纵向激励下平动刚-液耦合系统的Math... 纵向参数激励下液体晃动稳定性是航天器动力学中一个广受关注的问题,然而在以往的研究中没有考虑液体晃动与航天器运动之间的耦合作用对系统参数振动稳定性的影响.建立了用液体晃动等效单摆模型描述的纵向激励下平动刚-液耦合系统的Mathieu方程,采用摄动法确定了耦合系统1/2亚谐波振动和谐波振动的激励幅-频稳定性边界.研究发现,液体晃动与主刚体横向运动的耦合作用扩大了参数振动不稳定区,并使其向高频移动,影响的程度随等效晃动质量的减小而减小;液体晃动模态阻尼对1/2亚谐波振动不稳定区的缩小作用远弱于对谐波振动不稳定区的缩小作用.对耦合系统第1阶液体晃动模态1/2亚谐波振动响应的研究表明:当纵向激励参数在不稳定区内时,可能引起主刚体的纵横耦合振动现象. 展开更多
关键词 参数振动 稳定性 纵向激励 刚-液耦合 充液航天器
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应用土壤修正模型的返回器着陆冲击响应预示 预览 被引量:2
7
作者 王晓姝 赵会光 《航天器工程》 北大核心 2015年第3期45-50,共6页
在返回器着陆冲击响应预示研究中,土壤模型的准确建立是着陆冲击仿真的关键影响因素,由于土壤特性复杂,目前尚无完善描述冲击下的土壤本构关系模型.为此,文章根据已有的土壤模型,提出结合返回器刚体模拟器着陆冲击试验数据,利用多参数... 在返回器着陆冲击响应预示研究中,土壤模型的准确建立是着陆冲击仿真的关键影响因素,由于土壤特性复杂,目前尚无完善描述冲击下的土壤本构关系模型.为此,文章根据已有的土壤模型,提出结合返回器刚体模拟器着陆冲击试验数据,利用多参数递进方法修正土壤模型中的体积模量、剪切模量和屈服参数,获得土壤修正模型.利用上述土壤修正模型,对刚体模拟器3种试验工况进行仿真,仿真结果与试验结果的误差在±10%以内,证明了修正模型的准确性.利用土壤修正模型对返回器柔性体模拟器建模,得到的柔性体模型着陆冲击仿真结果与试验结果有较高的吻合度.因此,土壤修正模型能准确预示着陆冲击,可为返回器优化设计提供参考. 展开更多
关键词 返回器 着陆冲击 土壤模型 参数修正
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铝合金板低温动态特性及力学参数的实验研究 预览
8
作者 涂志华 张忠 +1 位作者 赵立中 张培强 《低温工程》 CAS CSCD 1995年第2期 9-13,共5页
利用实验应变模态分析方法,研究了航天材料铝合金板的低温振动特性。运用时间域系统识别技术分析了材料在不同温度点的模态参数,并由板的固有频率得到了材料的动态杨氏模量、剪切模量和泊松比等力学参数及上述力学参数随温度的变化。
关键词 铝合金 动态特性 实验 应变模态 分析 低温
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月球探测器着陆腿动力学建模与仿真 预览 被引量:2
9
作者 陈树霖 刘莉 董威利 《南京航空航天大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第3期469-474,共6页
在月球探测器多工况着陆仿真分析中,要求所建模型能够满足高效运算的需求。本文改进简化着陆腿有限元建模:分别采用壳单元、梁单元模拟着陆腿内外筒壁,充分考虑结构柔性以及筒壁间作用力;通过连接单元特性来表达缓冲材料的力学性能,减... 在月球探测器多工况着陆仿真分析中,要求所建模型能够满足高效运算的需求。本文改进简化着陆腿有限元建模:分别采用壳单元、梁单元模拟着陆腿内外筒壁,充分考虑结构柔性以及筒壁间作用力;通过连接单元特性来表达缓冲材料的力学性能,减少了计算耗时;并采用隐式算法求解动力学方程,保证了计算精度。其中壳单元模型能够更全面地反映缓冲腿柔性变形对缓冲性能的影响;在考虑着陆腿柔性时,随着摩擦因数的增大,着陆腿缓冲性能随之下降。 展开更多
关键词 飞行器设计 着陆仿真 着陆腿 动力学建模 非线性有限元
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截锥壳在强脉冲载荷作用下的动响应分析 预览 被引量:4
10
作者 蔡成钟 陈浩 《导弹与航天运载技术》 北大核心 2007年第4期 52-53,共2页
研究了截锥壳受到迎风面呈余弦分布的强脉冲载荷作用时产生的瞬态响应。为此首先建立有限元模型,进行模态分析,用模态试验结果验证模型的正确性。接着对这一模型,加上余弦分布强脉冲载荷,用MSC/NASTRAN大型程序完成动响应计算,与化爆加... 研究了截锥壳受到迎风面呈余弦分布的强脉冲载荷作用时产生的瞬态响应。为此首先建立有限元模型,进行模态分析,用模态试验结果验证模型的正确性。接着对这一模型,加上余弦分布强脉冲载荷,用MSC/NASTRAN大型程序完成动响应计算,与化爆加载试验测量结果比较,观察上述计算结果的有效性。 展开更多
关键词 强脉冲载荷 瞬态响应 有限元
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瞬态统计能量分析法中动态响应误差分析 预览 被引量:1
11
作者 宋海洋 于开平 +1 位作者 李向阳 韩敬永 《舰船科学技术》 北大核心 2016年第4期38-41,共4页
统计能量分析方法能够有效预示舰船和车辆等结构的高频振动及噪声。本文通过建立两子结构耦合模型,利用差分法研究了瞬态统计能量分析中参数误差对子结构响应能量的影响,同时给出了参数误差与所导致能量误差的关系函数。结果表明:对... 统计能量分析方法能够有效预示舰船和车辆等结构的高频振动及噪声。本文通过建立两子结构耦合模型,利用差分法研究了瞬态统计能量分析中参数误差对子结构响应能量的影响,同时给出了参数误差与所导致能量误差的关系函数。结果表明:对于外载荷直接激励的子结构,内损耗因子和耦合损耗因子的误差都会导致被预示总能量的减小。对于外载荷间接激励的子结构,内损耗因子的误差会导致峰值能量的减小,而耦合损耗因子的误差会导致峰值能量的增加。本文内容对改进动力学系统数值模型以及提高结构振动和噪声预示精度有一定的帮助。 展开更多
关键词 瞬态统计能量分析 参数误差 能量误差
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基于降低静不平衡扰振的卫星高速转动部件布局优化与仿真
12
作者 赵华 范宁 余快 《机械强度》 CSCD 北大核心 2018年第6期1511-1514,共4页
动量轮、CMG等高速转动部件是影响卫星稳定性的重要干扰源。随着空间分辨率的提高和积分时间增加,扰振对成像质量的影响也越大,因此减小扰振是高轨高分辨率光学遥感卫星的关键设计内容之一。目前国内外提出了多种有效的解决途径和实施方... 动量轮、CMG等高速转动部件是影响卫星稳定性的重要干扰源。随着空间分辨率的提高和积分时间增加,扰振对成像质量的影响也越大,因此减小扰振是高轨高分辨率光学遥感卫星的关键设计内容之一。目前国内外提出了多种有效的解决途径和实施方案,从设备布局的角度讨论了减小静不平衡扰振的解决思路和策略。通过优化和仿真,分析结果表明,对高速转动部件的优化布局可减小静不平衡扰振的影响。 展开更多
关键词 卫星 高速转动部件 静不平衡 扰振 布局优化 仿真
冲击载荷作用下的结构设计方法 预览 被引量:2
13
作者 王江 吴德隆 《导弹与航天运载技术》 北大核心 2007年第3期 33-37,共5页
从最基本的动力学方程出发,通过一维简化研究了某承受特定冲击载荷的支架的动力学响应问题。通过理论公式与有限元方法相结合提出了在冲击载荷下的支架动强度评估方法,可以方便地用于支架在特定冲击载荷作用下的动强度估算,并推广应... 从最基本的动力学方程出发,通过一维简化研究了某承受特定冲击载荷的支架的动力学响应问题。通过理论公式与有限元方法相结合提出了在冲击载荷下的支架动强度评估方法,可以方便地用于支架在特定冲击载荷作用下的动强度估算,并推广应用到类似的结构设计当中。 展开更多
关键词 动强度 冲击载荷 动力学响应 支架
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基于Hilbert变换的模态密度获取研究 预览
14
作者 张永杰 韦冰峰 +2 位作者 陈璐 王喆 秦朝红 《强度与环境》 2014年第3期15-20,共6页
提出了在试验获取模态密度时引入Hilbert变换来提高精度的方法,使用两种方法在不同边界条件下对一块薄板的模态密度获取进行了试验研究,这两种方法分别是加速度原点频响函数虚部平均值法和引入Hilbert变换平均值法。并将两种方法的获取... 提出了在试验获取模态密度时引入Hilbert变换来提高精度的方法,使用两种方法在不同边界条件下对一块薄板的模态密度获取进行了试验研究,这两种方法分别是加速度原点频响函数虚部平均值法和引入Hilbert变换平均值法。并将两种方法的获取结果与数值计算结果进行了对比分析。结果表明,引入实测加速度原点频响函数的实部Hilbert变换求解模态密度时,平均样本数目增加了一倍,比仅用实测加速度原点频响函数的虚部计算的结果更接近于理论和数值计算结果。 展开更多
关键词 HILBERT变换 模态密度 数值分析
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基于能量有限元法和虚拟模态综合法的高频冲击响应分析方法
15
作者 陈兆林 杨智春 +1 位作者 王用岩 张新平 《航空学报》 CSCD 北大核心 2018年第8期177-186,共10页
为了分析结构受到高频冲击载荷激励后的瞬态响应,提出了一种基于能量有限元法(EFEM)和虚拟模态综合(VMSS)法的高频冲击响应分析方法。通过能量有限元法进行高频稳态分析,获得结构频响函数(FRF)的频段平均值,然后结合虚拟模态综合... 为了分析结构受到高频冲击载荷激励后的瞬态响应,提出了一种基于能量有限元法(EFEM)和虚拟模态综合(VMSS)法的高频冲击响应分析方法。通过能量有限元法进行高频稳态分析,获得结构频响函数(FRF)的频段平均值,然后结合虚拟模态综合法得到虚拟模态振型系数,最后通过Duhamel积分获得结构在高频冲击载荷作用下的瞬态响应。对一简支梁模型进行算例分析,将本文方法的结果与传统有限元法(FEM)和统计能量法(SEA)的分析结果进行对比,验证了所提方法的有效性,也表明该方法具有模型简单、分析速度快等优点。 展开更多
关键词 能量有限元法 虚拟模态综合法 高频冲击 瞬态响应 冲击响应谱
统计能量法在整星/有效载荷声载响应分析中的应用 预览 被引量:1
16
作者 冯振兴 《航天器环境工程》 2005年第6期共5页
文章介绍统计能量法在整星/有效载荷声载响应分析中的应用.通过国外的2个实例,说明具体建模与运算的方法(包括声载处理,能量流的获取,计算结果的表示以及所应用的软件),从而在声载响应分析预报中起到了重要的作用,给航天器设计人员带来... 文章介绍统计能量法在整星/有效载荷声载响应分析中的应用.通过国外的2个实例,说明具体建模与运算的方法(包括声载处理,能量流的获取,计算结果的表示以及所应用的软件),从而在声载响应分析预报中起到了重要的作用,给航天器设计人员带来了正面的效应.最后,提供了统计能量法发展与应用前景的有用信息. 展开更多
关键词 统计能量法 声载分析
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机动发射系统垂直瞄准扰动试验分析 预览 被引量:1
17
作者 杨飞虎 赵威 韦冰峰 《强度与环境》 2011年第6期 39-44,共6页
针对机动发射竖直瞄准干扰消除问题,设计两种动特性试验获取其扰动频率及幅值;采用传统模态试验方法获取其小变形动态特性,通过释放和风激励方法获取了其晃动动态特性,分析指出非线性间隙对结构动特性影响明显。
关键词 机动发射 垂直瞄准 扰动 模态
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月球探测器软着陆动力学及影响因素分析 预览 被引量:7
18
作者 董威利 刘莉 +2 位作者 周思达 陈树霖 张南富 《宇航学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第4期388-396,共9页
为准确预估探测器着陆冲击过程的动力学响应,采用非线性有限元方法建立了探测器软着陆动力学模型,全面考虑了各种非线性因素的影响。为保证仿真精度,提高计算效率,提出了一种缓冲腿的简化模型并采用隐式算法求解系统动力学方程。通... 为准确预估探测器着陆冲击过程的动力学响应,采用非线性有限元方法建立了探测器软着陆动力学模型,全面考虑了各种非线性因素的影响。为保证仿真精度,提高计算效率,提出了一种缓冲腿的简化模型并采用隐式算法求解系统动力学方程。通过与试验数据的对比证明了简化模型及计算方法的有效性。在此基础上,分析了具有不同阻尼和不同刚度的着陆器中心体对有效载荷冲击响应的影响,并针对刚度的影响给出了理论解释。研究结果表明阻尼可以很好地缓冲有效载荷的加速度响应,而中心体刚度大小与有效载荷的加速度响应峰值呈负相关。研究结果对探测器的动力学分析与设计提供了一定的理论依据和技术支持。 展开更多
关键词 月面软着陆 柔性系统 非线性有限元法 隐式算法 缓冲腿简化
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微重力环境下轴对称贮腔类液刚耦合动力学 预览
19
作者 岳宝增 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第11期 941-944,共4页
采用球坐标系描述球腔中的液体动力学特性,并建立一种轴对称贮腔类液刚耦合系统动力学模型.采用模态展开方法分析了微重环境下球形贮箱中的液体晃动问题,给出了球形贮箱内液体晃动速度势函数和波高函数的高斯超几何级数解析表达式.... 采用球坐标系描述球腔中的液体动力学特性,并建立一种轴对称贮腔类液刚耦合系统动力学模型.采用模态展开方法分析了微重环境下球形贮箱中的液体晃动问题,给出了球形贮箱内液体晃动速度势函数和波高函数的高斯超几何级数解析表达式.采用伽辽金变分原理推导了系统动力学模型,并进行了特征频率分析.对耦合充液系统进行了数值仿真计算,并得到系统自由度随时间的变化历程. 展开更多
关键词 微重力 充液系统 耦合动力学 液体晃动
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冲击作用下薄壁结构动态响应的一种计算方法 预览
20
作者 王在铎 刘宏 《强度与环境》 2010年第5期 14-20,共7页
针对有内部弹性约束的内置式旋成壳体弹性结构系统,按照舱段法构成了其线性动态模型。完成了在冲击载荷作用下结构中出现的过载与内力计算,指出了通过利用隐形离散算子的振动方程,直接积分法有效使用的可能性。
关键词 结构动力学 冲击载荷 舱段法 直接积分法
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