多轴随机激励振动控制技术研究

描述：针对多轴随机激励的控制问题,从多输入多输出线性系统的假定出发,研究了均衡控制算法、驱动谱矩阵模拟以及控制系统设计等问题;在此基础上,提出了多轴随机激励的闭环控制算法,仿真运算结果证明了该算法的有效性.文章最后给出了控制系统软件与硬件的设计方案.

一种新的全轴随机振动试验环境特性研究

描述：针对新型的可靠性强化振动试验设备——反复冲击机 ,对其全轴进行了随机振动特性研究。对此类非平稳非高斯的多轴随机振动信号 ,建立了全面的数字表征和相关的物理解释 ,并就相应特征与常规试验的电磁振动台进行了比较。结果表明 ,反复冲击机的振动激励从频带范围、峰值分布、应力加载率等方面 ,都明显优于电磁振动台 ,并且反复冲击机的椭球振动能同时施加多轴应力 ,从而有更高的缺陷激发能力。

基于时域随机化的超高斯真随机驱动信号生成技术研究

描述：提高振动模拟试验的真实性和增强振动激发试验的效力都需要产生超高斯分布的真随机驱动信号。研究了基于时域随机化的超高斯真随机驱动信号生成技术,针对常用半正弦窗函数和不同重叠因子值进行了理论分析和数值仿真,结果表明:时域随机化前后的伪随机和真随机信号峭度值是线性关系,但输出的超高斯真随机信号峭度值比输入的超高斯伪随机信号峭度值要小,并且重叠因子取值越大峭度值减小的程度越大。

HALT试验高效率振动剖面的建立

描述：HALT(Highly Accelerated Life Test,高加速寿命试验)是一项新的可靠性试验技术,具体实施还缺乏系统的理论指导。针对HALT试验中的振动激励应力,采用Matlab/Simulink仿真分析了试件在频谱可控的超高斯振动激励作用下的响应特点,研究了HALT试验振动激励剖面参数(带宽、均方根值、峭度)以及试件本身动力学特性(固有频率、阻尼)对试件响应特性(带宽、均方根值、峭度)的影响,进而给出了理论解释。最后归纳了HALT试验高效率振动剖面的建立方法,并以典型印制电路板为例进行了试验验证。结果表明本文提出的方法是有效的。

基于MSC的非高斯随机振动疲劳仿真研究

描述：非高斯随机振动与传统的高斯随机振动相比,具有不同的幅值分布特性,对结构振动疲劳损伤累积快慢有着不可忽视的影响。该文以某型号装备在跑车试验中实际采集的非高斯振动数据为样本,系统研究了非高斯随机振动的数值模拟方法,并应用该技术对有限元仿真软件MSC进行二次开发,建立非高斯振动疲劳分析模块,使其具备非高斯振动疲劳寿命分析功能,最后选取典型结构件进行对比仿真分析,揭示非高斯特性对结构振动疲劳的影响,为科学实施装备的跑车试验提供指导。

气动式振动台振动信号低频能量改善研究

描述：气动式振动台振动信号的低频能量较低,这限制了该类设备在电子产品可靠性强化试验中的进一步应用。由于商业竞争和技术保密等原因,目前国内对该设备的优化设计与自主研发尚未全面展开。本文以气动式振动台的关键部件——气锤为切入点,在全面掌握气锤产生激励信号机理的基础上,推导了气锤产生激励信号的自谱和低频能量的解析表达式,研究了气锤参数(材料参数和结构参数)对气锤产生的激励信号乃至振动台振动信号低频能量的影响,提出了一种改善气动式振动台低频能量的工程可行途径,这对该类设备的性能改善以及自主研发均具有一定的指导意义。

超高斯振动加速度信号的积分方法与试验研究

描述：由于很多场合下直接测量振动位移信号非常困难,而测量振动加速度信号非常方便,因此对加速度信号进行积分求测点的位移是振动信号处理中常用的方法。传统的加速度信号积分方法主要针对高斯随机振动信号,并且往往缺乏试验实测验证。本文分析比较了常用的时域积分和频域积分方法在处理超高斯振动加速度信号时的适用性,将两种积分方法得到的位移信号与试验实测位移信号进行了定性和定量的对比分析,结果表明频域积分结果与实测位移信号更为接近,精度更高,并给出了下限截止频率的选取原则。

一种新的非高斯随机振动数值模拟方法

描述：在振动工程领域，采用蒙特卡洛仿真方法求解复杂随机动力学问题时需要精确模拟各种随机振动激励信号。当随机振动激励具有显著的非高斯特征时，用传统的高斯振动去近似将产生较大的分析误差，需要研究精确的非高斯振动数值模拟技术。现有各种非高斯随机模拟方法一般只能模拟具有高峰值特征的随机振动，即超高斯随机振动，并且算法复杂不够直观，需要进行多次反复迭代，模拟精度和效率都有待提高。本文提出了一种新的基于幅值调制和相位重构的非高斯随机振动数值模拟方法，算法简洁直观，并充分利用快速傅里叶变换算法提高模拟效率，不仅可以模拟具有指定统计特性和频谱特性的超高斯随机振动，还能模拟亚高斯随机振动，具有广泛的适应性。数值仿真实验验证了该方法的有效性和精确性。

货物列车编组对列车-桥梁系统空间振动的影响

描述：基于列车、桥梁空间振动分析模型,利用弹性系统动力学总势能不变值原理及形成系统矩阵的"对号入座"法则,建立了列车-桥梁系统空间振动矩阵方程,采用Wilson-θ法求解.研究了5种不同货物列车编组对列车-桥梁系统空间振动响应的影响,得出了一些符合物理概念的桥梁振动响应时程曲线.研究结果表明:机车、车辆轴重是影响桥梁竖向振动位移的主因;空载货车作用下的车桥系统横向振动响应比重车的要大;全列空车编组及空重混编是影响列车-桥梁系统横向振动响应的不利编组,而全列空车编组更为不利;在进行桥上货物列车脱轨分析时,宜采用全列空车编组;通过改善列车编组的方法可以提高列车-桥梁系统振动性能.

抖振反应谱理论在列车抖振分析中的应用

描述：以随机振动理论为基础,对Scanlan基于桥梁的颤抖振分析理论加以气动导纳函数修正应用于列车抖振分析中。提出了列车抖振反应谱理论与计算方法。水平风谱引用Simiu经验公式,竖向风谱引用Panofsky-McCormick竖向风谱经验公式,气动导纳函数选用Vickery的圆柱截面和棱柱截面的近似公式,计算出了车体和转向架的一阶升沉、横移和侧滚的抖振反应谱。结果表明:随风速增大,抖振反应增长迅猛,随风速线性增大,列车抖振反应呈指数增长,该结果符合动力学特征;转向架的抖振反应比车体的抖振反应大很多,无论是升沉、横移和侧滚均大出一个数量级以上。