一種用于航天器支架的結(jié)構阻尼特性的分析方法
【專利摘要】本發(fā)明實施例公開了一種用于航天器支架的結(jié)構阻尼特性的分析方法，涉及航天器技術領域，能夠極大地降低測定實驗中的材料成本和生產(chǎn)成本。本發(fā)明包括：提取影響因素數(shù)據(jù)，并根據(jù)影響因素數(shù)據(jù)生成變化水平值；針對每一種支架試件和配重塊的組合獲取配重塊對振動臺臺面的加速度運動傳遞函數(shù)的分析頻帶內(nèi)的支架結(jié)構的各階共振模態(tài)頻率和模態(tài)阻尼比，并根據(jù)支架結(jié)構的各階共振模態(tài)頻率和模態(tài)阻尼比得到支架結(jié)構按細化頻帶區(qū)間分布的阻尼特性實測值；根據(jù)所獲取的支架結(jié)構按細化頻帶區(qū)間分布的阻尼特性實測值，得到整個預示計算公式和預示誤差范圍；根據(jù)所獲取的預示計算公式和預示誤差范圍，篩選得到待測試的樣品方案。本發(fā)明適用于支架的阻尼測試。
【專利說明】
-種用于航天器支架的結(jié)構阻尼特性的分析方法
技術領域
[0001] 本發(fā)明設及航天器技術領域，尤其設及一種用于航天器支架的結(jié)構阻尼特性的分 析方法。
【背景技術】
[0002] 在航天器產(chǎn)品的總體設計中，支架主要作為結(jié)構件對關鍵電子設備起到安裝和支 撐的作用，同時航天器殼體的基礎振動也會通過支架傳遞到電子設備，影響設備的正常工 作甚至破壞電子設備。因此設計航天器產(chǎn)品時，必須考慮使安裝在支架上的各類電子設備 振動響應值小于設備所能承受的極限值。
[0003] 支架作為傳遞振動能量的主要途徑，其阻尼特性對設備的振動響應有著至關重要 的影響作用。由于阻尼反映的是一種系統(tǒng)能量耗散的機制，與結(jié)構的具體幾何形狀、使用工 況等諸多因素有關，只能通過實驗才能準確獲得。為了避免在實際工作中，由于支架結(jié)構的 阻尼特性的不確定性而造成的事故和問題，采用的是類似材料學中的窮舉式的測定方式， 即對于支架結(jié)構的阻尼特性的實驗測定主要還是采用較為保守的窮舉法實驗所有可能的 阻尼特性，運就需要依據(jù)所有可能的阻尼特性設計并制造大量的用于實驗的支架。并且一 旦支架的設計出現(xiàn)了變化，則需要重新進行實驗。導致目前的支架結(jié)構的阻尼特性的測定 實驗往往需要耗費大量的材料和生產(chǎn)成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的實施例提供一種用于航天器支架的結(jié)構阻尼特性的分析方法，能夠極大 地降低測定實驗中的材料成本和生產(chǎn)成本。
[0005] 為達到上述目的，本發(fā)明的實施例采用如下技術方案：
[0006] 提取影響因素數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述影響因素數(shù)據(jù)生成變化水平值，所述影響因素數(shù) 據(jù)用于表示阻尼特性的主要影響因素，所述變化水平值至少包括:支架結(jié)構的幾何尺寸、配 重重量和安裝的邊界條件；
[0007] 讀取所述正交實驗表，并依據(jù)所述正交實驗表中的參數(shù)組合篩選支架試件和配重 塊，其中，所述正交實驗表包括根據(jù)所述變化水平值獲取指定數(shù)量的參數(shù)組合，一個參數(shù)組 合對應一種支架試件和配重塊的組合；
[000引針對每一種支架試件和配重塊的組合，通過測試配重塊對振動臺臺面的加速度運 動傳遞函數(shù)，識別分析頻帶內(nèi)支架結(jié)構的各階共振模態(tài)頻率和模態(tài)阻尼比，并根據(jù)支架結(jié) 構的各階共振模態(tài)頻率和模態(tài)阻尼比得到支架結(jié)構按細化頻帶區(qū)間分布的阻尼特性實測 值，其中，所述分析頻帶劃分為至少兩個連續(xù)的小頻帶區(qū)間，若一個小頻帶區(qū)間中存在共振 模態(tài)頻率，則提取運一個小頻帶區(qū)間對應的結(jié)構阻尼作為對應的模態(tài)阻尼比；
[0009] 根據(jù)所獲取的支架結(jié)構按細化頻帶區(qū)間分布的阻尼特性實測值，得到整個分析頻 帶內(nèi)阻尼特性的預示計算公式和預示誤差范圍；
[0010] 根據(jù)所獲取的預示計算公式和預示誤差范圍，篩選得到待測試的樣品方案。
[0011] 本發(fā)明實施例提供的用于航天器支架的結(jié)構阻尼特性的分析方法，針對航天器支 架結(jié)構的阻尼特性可能的影響因素，比如結(jié)構尺寸、連接邊界、配重等，通過結(jié)合振動實驗 和動力學參數(shù)識別技術，對實驗數(shù)據(jù)進行多元二次回歸分析，實現(xiàn)了對航天器中常用的支 架結(jié)構阻尼特性進行有效預示，并根據(jù)預示結(jié)果有選擇的篩選出待測試的樣品方案，實現(xiàn) 了為設計階段的航天器產(chǎn)品動力學仿真和計算提供支架阻尼參數(shù)，提高有限元模型的準確 性。相對于現(xiàn)有技術中采用類似材料學中的窮舉式的測定方式，能夠極大地降低測定實驗 中的材料成本和生產(chǎn)成本。
【附圖說明】
[0012] 為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的 附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領 域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可W根據(jù)運些附圖獲得其它的附 圖。
[0013] 圖Ia為本發(fā)明實施例提供的一種方法流程圖；
[0014] 圖化為本發(fā)明實施例提供的具體實例中的一種支架結(jié)構形式的結(jié)構示意圖；
[0015] 圖2為本發(fā)明實施例提供的一種阻尼測試實驗臺的架構示意圖；
[0016] 圖3為本發(fā)明實施例提供的具體實例中的支架加速度傳遞函數(shù)曲線示意圖；
[0017] 圖4為本發(fā)明實施例提供的具體實例中的阻尼實測值與預示值的對比示意圖；
[0018] 圖5為本發(fā)明實施例提供的具體實例中的全頻帶阻尼實測值與預示結(jié)果的對比示 意圖。
【具體實施方式】
[0019] 為使本領域技術人員更好地理解本發(fā)明的技術方案，下面結(jié)合附圖和具體實施方 式對本發(fā)明作進一步詳細描述。下文中將詳細描述本發(fā)明的實施方式，所述實施方式的示 例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類 似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施方式是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能 解釋為對本發(fā)明的限制。本技術領域技術人員可W理解，除非特意聲明，運里使用的單數(shù)形 式''一"、''一個"、''所述"和''該"也可包括復數(shù)形式。應該進一步理解的是，本發(fā)明的說明書 中使用的措辭"包括"是指存在所述特征、整數(shù)、步驟、操作、元件和/或組件，但是并不排除 存在或添加一個或多個其他特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、組件和/或它們的組。應該理解， 當我們稱元件被"連接"或"禪接"到另一元件時，它可W直接連接或禪接到其他元件，或者 也可W存在中間元件。此外，運里使用的"連接"或"禪接"可W包括無線連接或禪接。運里使 用的措辭"和/或"包括一個或更多個相關聯(lián)的列出項的任一單元和全部組合。本技術領域 技術人員可W理解，除非另外定義，運里使用的所有術語(包括技術術語和科學術語)具有 與本發(fā)明所屬領域中的普通技術人員的一般理解相同的意義。還應該理解的是，諸如通用 字典中定義的那些術語應該被理解為具有與現(xiàn)有技術的上下文中的意義一致的意義，并且 除非像運里一樣定義，不會用理想化或過于正式的含義來解釋。
[0020] 本發(fā)明實施例提供一種用于航天器支架的結(jié)構阻尼特性的分析方法，如圖Ia所 示，包括：
[0021] SI、提取影響因素數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述影響因素數(shù)據(jù)生成變化水平值。
[0022] 其中，所述影響因素數(shù)據(jù)用于表示阻尼特性的主要影響因素，所述變化水平值至 少包括:支架結(jié)構的幾何尺寸、配重重量和安裝的邊界條件。
[0023] S2、讀取所述正交實驗表，并依據(jù)所述正交實驗表中的參數(shù)組合篩選支架試件和 配重塊。
[0024] 其中，所述正交實驗表包括根據(jù)所述變化水平值獲取指定數(shù)量的參數(shù)組合，一個 參數(shù)組合對應一種支架試件和配重塊的組合。
[0025] S3、針對每一種支架試件和配重塊的組合，通過測試配重塊對振動臺臺面的加速 度運動傳遞函數(shù)，識別分析頻帶內(nèi)支架結(jié)構的各階共振模態(tài)頻率和模態(tài)阻尼比，并根據(jù)支 架結(jié)構的各階共振模態(tài)頻率和模態(tài)阻尼比得到支架結(jié)構按細化頻帶區(qū)間分布的阻尼特性 實測值。
[0026] 其中，所述分析頻帶劃分為至少兩個連續(xù)的小頻帶區(qū)間，若一個小頻帶區(qū)間中存 在共振模態(tài)頻率，則提取運一個小頻帶區(qū)間對應的結(jié)構阻尼作為對應的模態(tài)阻尼比。例如： 如圖2所示為本實施例可W采用的一種阻尼測試實驗臺的架構示意圖。其中，振動臺提供基 礎激勵，支架通過夾具安裝在振動臺臺面上，配重塊與支架用螺栓連接。在配重塊的中屯、位 置，W及支架與夾具連接的馴釘孔位置布置加速度傳感器，傳感器信號線接至振動控制儀 和動態(tài)信號采集儀。具體的，振動臺和功率放大器為UD公司生產(chǎn)的冊60B-16電動式振動臺 設備，振動控制儀為美國SD公司生產(chǎn)的化guar多通道振動控制儀，VXI數(shù)采系統(tǒng)為Agilent 公司生產(chǎn)的16通道動態(tài)信號采集儀VT1432,加速度傳感器為B&W公司生產(chǎn)的ICP型加速度 計，靈敏度100.2mv/g。W附圖2的形式完成支架、配重塊和振動臺夾具的組裝。同時完成加 速度傳感器、數(shù)采系統(tǒng)和振動控制儀的連線和安裝。分析頻帶可W設定為20-2000HZ。
[0027] S4、根據(jù)所獲取的支架結(jié)構按細化頻帶區(qū)間分布的阻尼特性實測值，得到整個分 析頻帶內(nèi)阻尼特性的預示計算公式和預示誤差范圍。
[0028] S5、根據(jù)所獲取的預示計算公式和預示誤差范圍，篩選得到待測試的樣品方案。
[0029] 在本實施例中，S4所述根據(jù)所獲取的支架結(jié)構按細化頻帶區(qū)間分布的阻尼特性實 測值，得到整個分析頻帶內(nèi)阻尼特性的預示計算公式和預示誤差范圍，具體可W包括W下 方式：
[0030] 提取支架結(jié)構按細化頻帶區(qū)間分布的阻尼特性實測值;針對每一個細化頻帶區(qū)間 的阻尼特性實測值:將細化頻帶區(qū)間的阻尼特性實測值設為因變量，并通過多元二次回歸 分析方法建立該頻帶區(qū)間的阻尼特性預示計算公式W及預示誤差范圍；利用所有細化頻帶 區(qū)間的阻尼預示計算公式W及預示誤差范圍，得到整個分析頻帶內(nèi)阻尼特性的預示計算公 式W及預示誤差范圍。例如：如圖3所示的支架加速度傳遞函數(shù)曲線。安裝完畢的支架結(jié)構 實施隨機基礎激勵，振動量級為總均方根值Ig的平直譜。VXI數(shù)采系統(tǒng)測試配重塊對振動臺 臺面的加速度運動傳遞函數(shù)，并采用正交多項式擬合的方法識別分析頻帶內(nèi)的各階共振模 態(tài)頻率和模態(tài)阻尼值。表1為該支架共振模態(tài)頻率和模態(tài)阻尼值的識別結(jié)果。
[0031]
[0032] 表1
[0033] 其中，20-2000HZ分析頻帶分成20個連續(xù)小頻帶區(qū)間，如20-100Hz、100- 200Hz、……、1900-2000化。若某個小頻帶區(qū)間中存在共振模態(tài)頻率，則該頻帶區(qū)間內(nèi)的結(jié) 構阻尼就設為對應的模態(tài)阻尼值。若沒有共振模態(tài)頻率，則該頻帶區(qū)間的結(jié)構阻尼則取相 鄰區(qū)間的阻尼值，或進行線性插值。如表2即為本實例測試號1支架結(jié)構按頻帶區(qū)間分布的 阻尼特性數(shù)值。
[0034]
[i
[0036] 表2
[0037] 其中，一共可W得到27組各實驗工況下支架結(jié)構按細化頻帶區(qū)間分布的阻尼特性 實測值。將影響因素設為多元變量，分別記Xl為支架長度，x2為寬度，x3為高度，x4為配重質(zhì) 量，巧和x6為邊界條件。上述變量的取值為=個水平值，其中巧和x6為虛擬變量，與邊界條 件的取值關系如表3所示。
Luw/」
[0040]其中，將某個細化頻帶區(qū)間阻尼特性的27個實測值設為因變量y。本實例W200- 300化頻帶區(qū)間為例，如表4所示的200-300HZ頻帶區(qū)間支架阻尼特性數(shù)據(jù)表。設置顯著性水 平為0.05,根據(jù)多元二次回歸分析方法可得該頻帶區(qū)間的阻尼預示計算公式為 [0041 ] y = -6.5+0.038x1+0.0716x2-3.2 X 1〇-4又1又2_0.012x1X5+0.044x3X5-0.045x3X6+ 0.061X4X5+0.1X4X6
[0042]該計算公式的預示誤差范圍為±0.78。
[0044]
[0045] 表 4
[0046] 直至完成建立所有細化頻帶區(qū)間的阻尼預示計算公式W及預示誤差范圍，由此得 到整個分析頻帶內(nèi)阻尼特性的預示計算公式W及預示誤差范圍。為了驗證上述建立的支架 阻尼特性預示計算公式的準確性，本實例另取9組不同于已有的實驗工況進行支架結(jié)構阻 尼測試，表5為驗證實驗中每個測試序號所對應的影響因素水平值。
[0047]
[004引 表5
[0049] 在本實施例的優(yōu)選方案中，所述頻帶區(qū)間的阻尼特性預示計算公式為
[0050] y = -6.5+0.038x1+0.0716x2-3.2 X 1〇-4xix2_0.012x1X5+0.044x3X5-0.045x3X6+ 0.061X4X5+0.1X4X6
[(K)日1 ] 預示誤差范圍為±0.78 D
[0052]在本實施例的優(yōu)選方案中，所述變化水平值包括：
[0化3] 支架結(jié)構的長度、寬度和高度，其中，長度包括172.5mm、230mm和287.5mm，寬度包 括91.5mm、122mm和152.5mm，高度包括28.125mm、37.5mm和46.875mm;所述配重質(zhì)量包括 4.5kg、6kg和10.5kg;所述邊界條件包括:全部馴接、馴靠近中線4孔和馴靠近邊緣4孔。例 如:如圖化所示的航天器產(chǎn)品中常用的一種支架結(jié)構形式，支架上端安裝電子儀器等設備， 下端用馴釘馴接在航天器的殼體上。支架的幾何尺寸、設備重量和安裝方式由航天器產(chǎn)品 設計的實際需要進行確定，從而造成不同的使用場合下同一類型支架結(jié)構的阻尼特性不一 致的情況。具體選取五個影響因素，分別為代表支架結(jié)構幾何尺寸的長度A、寬度B、高度H， 代表設備重量的配重質(zhì)量，W及安裝的邊界條件，所選取的影響因素可W設置=個變化水 平輸入并存儲在計算機設備中，具體數(shù)值如表6所示。
[0化4]
[00巧]表6
[0056]基于表6所示的變化水平值可W進一步建立"五因素=水平正交實驗表"，并按照 正交實驗表安排實驗測試序號，如表7所示。
[0化7]
[0化引
[0059] 表 7
[0060] 在本實施例中，試件材料可W采用LY12,加工尺寸參考附圖化，尺寸6、尺寸7、尺寸 10要與實驗測試序號中的長、高、寬=個影響因素變化水平值相對應。配重塊材料采用 Q235，質(zhì)量與實驗測試序號中的配重質(zhì)量相對應。
[0061] 上述方法在本實施例的具體應用中，可W包括W下由計算機設備執(zhí)行的流程:通 過計算機設備選取阻尼特性的主要影響因素，其中包括表示支架結(jié)構幾何尺寸的長、寬、 高，安裝的設備重量，W及安裝的邊界條件，并針對選取的影響因素設置合適的變化水平 值。其中，計算機設備可W依照預設規(guī)則設置合適的變化水平值。再根據(jù)變化水平值建立正 交實驗表，并按照正交實驗表安排實驗測試序號，并將正交實驗表的表格數(shù)據(jù)存儲至數(shù)據(jù) 庫或者計算機設備的存儲單元中。
[0062] 進一步的，計算機設備與抓取機構相連，并根據(jù)計算機設備中存儲有針對加工好 的一批支架試件和代表設備重量的配重塊的尺寸、重量等數(shù)據(jù)，控制抓取機構從存儲箱中 抓取預先加工好的一批支架試件和代表設備重量的配重塊。其中支架試件的幾何尺寸與實 驗測試序號中的長、寬、高=個影響因素變化水平相對應，配重塊的質(zhì)量與實驗測試序號中 的設備重量相對應。從而選出合適尺寸的支架試件和合適重量的配重塊，并按照當前的測 試序號所要求的安裝邊界條件，將支架安裝在振動臺的臺面上，其中配重塊與支架用螺栓 鏈接。其中，將支架安裝在振動臺的臺面上的流程可W由技術人員手工執(zhí)行，也可W通過與 計算機設備相連的用于自動安裝的設備執(zhí)行。再根據(jù)動力學仿真的分析頻帶要求，通過振 動臺對安裝完畢的支架結(jié)構實施基礎隨機激勵，測試配重塊對振動臺臺面的加速度運動傳 遞函數(shù)，并識別分析頻帶內(nèi)支架結(jié)構的各階共振模態(tài)頻率和模態(tài)阻尼比。之后將分析頻帶 細化成多個連續(xù)的小頻帶區(qū)間。若某個小頻帶區(qū)間中存在共振模態(tài)頻率，則該頻帶區(qū)間內(nèi) 的結(jié)構阻尼就設為對應的模態(tài)阻尼比。若沒有共振模態(tài)頻率，則該頻帶區(qū)間的結(jié)構阻尼則 取相鄰頻帶區(qū)間的阻尼值，或進行線性插值。重復該流程直至全部實驗測試序號完成，由此 得到各實驗工況下支架結(jié)構按細化頻帶區(qū)間分布的阻尼特性實測值。
[0063] 計算機設備將各個影響因素設為多元變量，影響因素變化水平設為多元變量的對 應取值，將各個細化頻帶區(qū)間的阻尼特性實測值設為因變量，按照多元二次回歸分析方法 建立該頻帶區(qū)間的阻尼特性預示計算公式W及預示誤差范圍。直至完成建立所有細化頻帶 區(qū)間的阻尼預示計算公式W及預示誤差范圍，由此得到整個分析頻帶內(nèi)阻尼特性的預示計 算公式W及預示誤差范圍。
[0064] 計算機設備對得到的阻尼特性預示計算公式的可靠性進行驗證。對影響因素取另 外一組水平值，該水平值所代表的支架驗證實驗的測試工況應當不同于已有的實驗測試工 況，并獲得驗證實驗測試工況下支架結(jié)構在分析頻帶內(nèi)的阻尼特性的實測值。再將影響因 素的水平值代入到建立的阻尼特性預示計算公式，得到驗證實驗測試工況下支架結(jié)構阻尼 的預示值和預示范圍。若阻尼實測值在預示范圍之內(nèi)，則驗證了阻尼特性預示計算公式的 可靠性，否則調(diào)整影響因素的變化水平值。例如:如圖4所示的，為200-300HZ頻段內(nèi)9個阻尼 實測值與預示值的對比示意圖，圖中O表示阻尼實測值，豎線表示阻尼預示范圍，從圖中可 知阻尼實測值均在預示范圍之內(nèi)。如圖5所示的，為測試序號為1的支架在20-2000HZ全頻帶 阻尼實測值與預示結(jié)果的對比，圖中O表示阻尼實測值，豎線表示阻尼預示范圍，從圖中可 知阻尼實測值均在預示范圍之內(nèi)。具體的，將影響因素的水平值代入到建立的阻尼特性預 示計算公式，可得9個驗證實驗支架結(jié)構阻尼的預示值和預示范圍。將實測的阻尼值與預示 結(jié)果進行對比，如附圖4所示在200-300HZ頻帶內(nèi)，9個實測的支架阻尼值均在預示范圍之 內(nèi)，表明得到的200-300HZ支架阻尼預示計算公式是可信的。附圖5是驗證實驗中序號為1的 支架在20-2000HZ全頻帶阻尼實測值和預示結(jié)果的對比，圖中顯示實測值均在預示范圍之 內(nèi)，表明所得到的支架阻尼預示計算公式是可信的。
[0065] 本發(fā)明實施例提供的用于航天器支架的結(jié)構阻尼特性的分析方法，針對航天器支 架結(jié)構的阻尼特性可能的影響因素，比如結(jié)構尺寸、連接邊界、配重等，通過結(jié)合振動實驗 和動力學參數(shù)識別技術，對實驗數(shù)據(jù)進行多元二次回歸分析，實現(xiàn)了對航天器中常用的支 架結(jié)構阻尼特性進行有效預示，并根據(jù)預示結(jié)果有選擇的篩選出待測試的樣品方案，實現(xiàn) 了為設計階段的航天器產(chǎn)品動力學仿真和計算提供支架阻尼參數(shù)，提高有限元模型的準確 性。相對于現(xiàn)有技術中采用類似材料學中的窮舉式的測定方式，能夠極大地降低測定實驗 中的材料成本和生產(chǎn)成本。
[0066] 本說明書中的各個實施例均采用遞進的方式描述，各個實施例之間相同相似的部 分互相參見即可，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處。尤其，對于設備實 施例而言，由于其基本相似于方法實施例，所W描述得比較簡單，相關之處參見方法實施例 的部分說明即可。本領域普通技術人員可W理解實現(xiàn)上述實施例方法中的全部或部分流 程，是可W通過計算機程序來指令相關的硬件來完成，所述的程序可存儲于一計算機可讀 取存儲介質(zhì)中，該程序在執(zhí)行時，可包括如上述各方法的實施例的流程。其中，所述的存儲 介質(zhì)可為磁碟、光盤、只讀存儲記憶體(ReacHDnly Memcxry,ROM)或隨機存儲記憶體(Random Access Memory，RAM)等。W上所述，僅為本發(fā)明的【具體實施方式】，但本發(fā)明的保護范圍并不 局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發(fā)明掲露的技術范圍內(nèi)，可輕易想到的變 化或替換，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應該W權利要求的 保護范圍為準。
【主權項】
1. 一種用于航天器支架的結(jié)構阻尼特性的分析方法，其特征在于，包括： 提取影響因素數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述影響因素數(shù)據(jù)生成變化水平值，所述影響因素數(shù)據(jù)用 于表示阻尼特性的主要影響因素，所述變化水平值至少包括:支架結(jié)構的幾何尺寸、配重重 量和安裝的邊界條件； 讀取所述正交實驗表，并依據(jù)所述正交實驗表中的參數(shù)組合篩選支架試件和配重塊， 其中，所述正交實驗表包括根據(jù)所述變化水平值獲取指定數(shù)量的參數(shù)組合，一個參數(shù)組合 對應一種支架試件和配重塊的組合； 針對每一種支架試件和配重塊的組合，通過測試配重塊對振動臺臺面的加速度運動傳 遞函數(shù)，識別分析頻帶內(nèi)支架結(jié)構的各階共振模態(tài)頻率和模態(tài)阻尼比，并根據(jù)支架結(jié)構的 各階共振模態(tài)頻率和模態(tài)阻尼比得到支架結(jié)構按細化頻帶區(qū)間分布的阻尼特性實測值，其 中，所述分析頻帶劃分為至少兩個連續(xù)的小頻帶區(qū)間，若一個小頻帶區(qū)間中存在共振模態(tài) 頻率，則提取這一個小頻帶區(qū)間對應的結(jié)構阻尼作為對應的模態(tài)阻尼比； 根據(jù)所獲取的支架結(jié)構按細化頻帶區(qū)間分布的阻尼特性實測值，得到整個分析頻帶內(nèi) 阻尼特性的預示計算公式和預示誤差范圍； 根據(jù)所獲取的預示計算公式和預示誤差范圍，篩選得到待測試的樣品方案。2. 根據(jù)權利要求1所述的用于航天器支架的結(jié)構阻尼特性的分析方法，其特征在于，所 述根據(jù)所獲取的支架結(jié)構按細化頻帶區(qū)間分布的阻尼特性實測值，得到整個分析頻帶內(nèi)阻 尼特性的預示計算公式和預示誤差范圍，包括： 提取支架結(jié)構按細化頻帶區(qū)間分布的阻尼特性實測值； 針對每一個細化頻帶區(qū)間的阻尼特性實測值:將細化頻帶區(qū)間的阻尼特性實測值設為 因變量，并通過多元二次回歸分析方法建立該頻帶區(qū)間的阻尼特性預示計算公式以及預示 誤差范圍； 利用所有細化頻帶區(qū)間的阻尼預示計算公式以及預示誤差范圍，得到整個分析頻帶內(nèi) 阻尼特性的預示計算公式以及預示誤差范圍。3. 根據(jù)權利要求1所述的用于航天器支架的結(jié)構阻尼特性的分析方法，其特征在于，所 述頻帶區(qū)間的阻尼特性預示計算公式為 y =-6 · 5+0 · 038xi+0 · 0716x2-3 · 2 X 10-4xix2-0 · 012xix5+0 · 044x3X5 -〇 · 045X3X6+0 · 061X4X5+0 · 1X4X6 預示誤差范圍為±0.78。4. 根據(jù)權利要求1所述的用于航天器支架的結(jié)構阻尼特性的分析方法，其特征在于，所 述變化水平值包括： 支架結(jié)構的長度、寬度和高度，其中，長度包括172.5mm、230mm和287.5mm，寬度包括 91 · 5mm、122mm 和152 · 5mm，高度包括28 · 125mm、37 · 5mm 和46 · 875mm; 所述配重質(zhì)量包括4.5kg、6kg和10.5kg; 所述邊界條件包括:全部鉚接、鉚靠近中線4孔和鉚靠近邊緣4孔。
【文檔編號】G01M7/02GK105953990SQ201610265573
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年4月26日
【發(fā)明人】賀旭東, 施萌, 陳懷海
【申請人】南京航空航天大學