弹性薄板结构的等效激励谱反演问题研究
2018-07-05,*,
计算力学学报 2018年3期
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(1.山东大学 机械工程学院,济南 250061;2.山东大学 高效洁静机械制造教育部重点实验室,济南 250061)
1 引 言
振动现象的发生通常与激励的存在相关,准确了解激励特性是进行结构振动设计、振动特性分析及振动环境预测等工作的依据。实际问题中,通常难以实现激励的直接测量,根据结构振动响应对其所受激励进行估计的方法得到了广泛应用[1,2],由此发展形成了动载荷识别技术领域[3]。如在舰船岸基维修中,通过测量安装基础的振动响应对振源设备的激励水平进行评估[4],或利用实测未充水的声纳基阵腔壁振动响应估计其所受外部机械激励,并作为声纳部位机械自噪声评估的参考依据[5]。因此,如何提高估算精度、简化测试和估算过程是研究的重点[6-8]。
在许多环境激励评估问题中,实际关注的是激励的平均水平及作用效果预测[9]。本文所探讨的等效激励法(虚拟激励法),是指将作用位置未知的激励虚拟作用于有限数目的参考节点上,基于响应相似原则反演求取具有最小均方幅值的激励分布形式,在机械等力学领域得到广泛应用[10-11]。本文基于弹性薄板结构的振动模态理论,对根据有限振动响应数据估计等效激励谱的一般方法进行了理论分析论证。考虑到实际测试工作的复杂性以及模态和测点选取对结果的影响[12-14],运用简支边矩形薄板的Navier解法研究了等效激励估计实验方案中影响结果可靠性的主要影响模态的选取、测点的数量和选点布局以及等效激励点的数量和位置设置等因素。……
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