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三轴六自由度振动试验条件确定研究

2020-12-08阅读(474)

三轴六自由度振动试验条件确定研究

论文摘要

三轴六自由度振动环境试验实现了三个正交轴向的平动以及绕三个正交轴向的转动,最大程度地模拟了设备或结构的实际工作状态,而进行试验的前提是具备振动试验条件。本文基于美军标和国军标提供的单点激励振动环境试验条件归纳法,对三轴六自由度振动试验条件进行研究。本文具体工作如下:阐述了三轴六自由度振动试验的基本理论,在单点激励振动试验条件的表征方法基础上,推导了三轴六自由度振动试验条件的表征方法。对六自由度实测信号的测量方法进行了详细推导,最终得到由三轴向信号向六自由度信号转换的转换矩阵。论述了随机振动信号的数据检验方法,为信号归纳做好准备。推导了三轴六自由度信号的功率谱密度估计方法,阐述了信号功率谱密度的特征。接下来结合单点激励振动试验条件和三轴六自由度信号的功率谱密度特征,提出了两种基于实测数据进行三轴六自由度振动试验条件确定的方法。利用数学分析软件MATLAB和提出的试验条件确定方法对实测信号进行归纳,得出了两种方法所得的三轴六自由度振动试验条件,并对它们进行了对比分析,表明两种方法试验条件具有一致性,能满足三轴六自由度振动试验的要求。之后在前文的基础上又提出了非高斯试验条件的确定方法,生成了非高斯信号进行了归纳,并与高斯信号的振动试验条件进行了比较。最后,基于MATLAB中的GUI功能和本文提出的试验条件确定方法开发了一套软件,可以让工程人员方便快捷地获得所需要的振动试验条件。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 注释表
  • 缩略词
  • 第一章 绪论
  •   1.1 研究背景与意义
  •   1.2 国内外研究现状
  •     1.2.1 振动试验条件确定方法发展概况
  •     1.2.2 三轴六自由度振动试验技术发展概况
  •   1.3 本文的主要研究内容
  • 第二章 三轴六自由度振动环境试验理论基础
  •   2.1 三轴六自由度振动环境试验基本原理
  •   2.2 振动试验条件的表征
  •     2.2.1 单点激励随机振动试验条件的表征
  •     2.2.2 三轴六自由度随机振动试验条件的表征
  •   2.3 三轴六自由度振动响应的测量
  •     2.3.1 三轴六自由度振动试验响应测量的基本原理
  •     2.3.2 六自由度坐标变换技术
  •     2.3.3 六自由度坐标变换方程的一般形式
  •   2.4 本章小结
  • 第三章 三轴六自由度随机振动试验条件确定方法研究
  •   3.1 随机振动信号的数据检验
  •     3.1.1 平稳性检验
  •     3.1.2 各态历经性检验
  •     3.1.3 周期性检验
  •     3.1.4 正态性检验
  •   3.2 单点激励随机振动试验条件的归纳方法
  •     3.2.1 参数归纳法
  •     3.2.2 非参数归纳法
  •   3.3 三轴六自由度信号功率谱密度的估计方法及其特征
  •   3.4 三轴六自由度随机振动试验条件确定方法
  •     3.4.1 基于加权平均的三轴六自由度随机振动试验条件确定方法
  •     3.4.2 基于Cholesky分解的三轴六自由度随机振动试验条件确定方法
  •   3.5 本章小结
  • 第四章 基于实测数据的三轴六自由度振动试验条件确定
  •   4.1 基于加权平均的试验条件确定方法
  •   4.2 基于Cholesky分解的试验条件确定方法
  •   4.3 本章小结
  • 第五章 三轴六自由度非高斯随机振动试验条件确定研究
  •   5.1 非高斯随机信号基本概念
  •   5.2 超高斯振动激励信号的生成
  •     5.2.1 零记忆非线性变换（ZMNL）超高斯随机信号的生成方法
  •     5.2.2 基于实测数据的非高斯信号生成
  •   5.3 三轴六自由度超高斯随机振动试验条件确定
  •   5.4 本章小结
  • 第六章 三轴六自由度振动试验条件确定软件开发
  •   6.1 软件总体介绍
  •   6.2 软件界面设计及功能实现
  •     6.2.1 数据检验与预处理
  •     6.2.2 几何建模与数据转换
  •     6.2.3 数据分析
  •     6.2.4 数据归纳统计
  •     6.2.5 试验条件确定
  •   6.3 本章小结
  • 第七章 总结与展望
  •   7.1 本文的主要工作及贡献
  •   7.2 后续工作与展望
  • 参考文献
  • 致谢
  • 在学期间的研究成果及发表的学术论文

    • 文章来源

    类型: 硕士论文

    作者: 陆玥

    导师: 陈怀海

    关键词: 振动环境试验,三轴六自由度,试验条件确定,随机振动,软件开发

    来源: 南京航空航天大学

    年度: 2019

    分类: 基础科学

    专业: 力学

    单位: 南京航空航天大学

    分类号: O325

    DOI: 10.27239/d.cnki.gnhhu.2019.000100

    总页数: 91

    文件大小: 7922K

    下载量: 65

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