三轴振动系统数字化建模方法研究
1. 南京航空航天大学, 航空航天结构力学及控制全国重点实验室, 江苏南京 210016
2. 北京强度环境研究所, 北京 100076
| 摘 要： | 获取三轴振动系统的动态特性，为三轴振动系统的改进提供依据，需要开展三轴振动系统数字化建模工作，获得三轴振动系统总体频响函数矩阵。三轴振动系统机械部分各部件紧密连接，因此采用基于刚性连接假设的Jetmudsen频响函数法来构建三轴振动系统机械部分的总体频响函数矩阵。电动振动台（简称振动台）是三轴振动系统的重要部件，其功能是给试验台提供某方向的激振力。振动台受到的外载荷为分布载荷，因此，需要给振动台上定义大量的内节点，获得包含内节点原点频响函数矩阵、外节点与内节点的跨点频响函数矩阵、外节点原点频响函数矩阵的振动台频响函数矩阵后再开展三轴振动系统总体频响函数矩阵的构建工作。这种方法的问题是参与计算的振动台频响函数矩阵规模过大，不利于开展后续的频响函数构建工作。针对上述问题，本文提出了一种将作用在结构的分布载荷简化为多点集中载荷的方式，获得简化后振动台的数字模型。在上述研究的基础上，获得了三轴振动系统总体频响函数矩阵，完成了三轴振动系统数字化建模。 |
| 关 键 词： | 三轴振动系统; 外载荷简化; 总体频响函数矩阵的构建 |
| DOI： | 10.57237/j.mse.2023.01.002 |
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收稿日期: 2023-04-26
接受日期: 2023-05-25
在线出版日期: 2023-06-15
Research on Digital Modeling Method of Triaxial Vibration System
1. State Key Laboratory of Mechanics and Control for Aerospace Structures, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics, Nanjing 210016, China
2. Beijing Institute of Structure and Environment Engineering, Beijing 100076, China
| Abstract: | To meet the demand of providing basis for improving triaxial vibration system, it is necessary to extract the overall Frequency Response Function (FRF) matrix of triaxial vibration system from its digital model. The mechanical parts of triaxial vibration system is connected tightly which satisfy rigid connection assumption. The Jetmudsen FRF method is used to construct the overall frequency response function matrix of triaxial vibration system. The electrodynamic shaker (referred to as the shaker) is an important component of the three-axis vibration system, and its function is to provide the test bench with an excitation force in a certain direction. Therefore, it is necessary to define a large number of internal nodes on the shaker. The FRF matrix of shaker (including origin FRF matrix of internal nodes and joints, cross-point FRF matrix of internal nodes and joints) should be obtain to carry out the construction of overall FRF matrix of triaxial vibration system. It is difficult because the size of FRF matrix of shaker is too large. So a way to simplify the distributed loads exerting on the structure into multi-point concentrated loads is proposed, it can be used to obtain the simplified digital model of the electrodynamic shaker. Based study above, the overall frequency response function matrix of the triaxial vibration system is obtained, and the digital modeling of the triaxial vibration system is completed. |
| Keywords: | Triaxial Vibration System; Simplifying the Distributed Loads; Construction of Overall FRF Matrix |
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