機(jī)械結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)方法及應(yīng)用研究.pdf

1、隨著生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，機(jī)械產(chǎn)品與設(shè)備也日益向高速、高效、精密、輕量化和自動(dòng)化方向發(fā)展，產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜，對(duì)其工作性能的要求也愈來(lái)愈高。為了使這些產(chǎn)品和設(shè)備安全可靠的工作，其結(jié)構(gòu)系統(tǒng)必須具有良好的靜、動(dòng)態(tài)特性。 現(xiàn)代機(jī)械結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)就是在這個(gè)背景下應(yīng)運(yùn)而生的一種科學(xué)設(shè)計(jì)方法，也是近年來(lái)振動(dòng)工程界開(kāi)展的最廣泛的研究領(lǐng)域之一。當(dāng)前，為了提高我國(guó)機(jī)械產(chǎn)品在國(guó)際市場(chǎng)中的競(jìng)爭(zhēng)能力，如何保證產(chǎn)品的高性能、高質(zhì)量和低成本，是機(jī)械產(chǎn)品設(shè)

2、計(jì)面臨的新問(wèn)題。為此，要求在設(shè)計(jì)階段能預(yù)估機(jī)械結(jié)構(gòu)的靜、動(dòng)特性。因此，機(jī)械動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)方法已成為設(shè)計(jì)人員必須掌握的設(shè)計(jì)手段。研究機(jī)械動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)分析技術(shù)具有很重要的現(xiàn)實(shí)意義。 本文以某水下航行器殼體結(jié)構(gòu)為實(shí)例，利用先進(jìn)的動(dòng)力學(xué)理論分析方法和振動(dòng)測(cè)試手段，將理論建模與試驗(yàn)建模相結(jié)合的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)方法應(yīng)用于水下航行器殼體結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)分析過(guò)程。論文在深入研究有限元法與試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析理論基礎(chǔ)上進(jìn)行了如下工作。 首先，利用有限元法，基于大型通用

3、有限元分析軟件ANSYS，建立了水下航行器殼體結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)有限元分析模型，求得結(jié)構(gòu)的振動(dòng)特性與動(dòng)力響應(yīng)特性，為殼體結(jié)構(gòu)振動(dòng)預(yù)測(cè)、結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)修改與設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)。論文在有限元理論分析基礎(chǔ)上，對(duì)水下航行器殼體樣機(jī)進(jìn)行了試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析。為了驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果的可靠性，分別使用PULSE多分析儀、虛擬儀器兩套儀器對(duì)樣機(jī)進(jìn)行試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析，測(cè)出沖擊響應(yīng)的時(shí)間歷程曲線、頻率響應(yīng)函數(shù)曲線以及相干函數(shù)曲線。測(cè)試結(jié)果對(duì)比表明，試驗(yàn)結(jié)果可靠。將試驗(yàn)結(jié)果與理論結(jié)果