模态子结构法和实验模态法在超高速数控飞行转台设计中应用.pdf

学兔兔 学兔兔 1 甸 出 a、b、C三个子结构的位移矢量如下： 超单元和整体结构相连接是使用部分，其分 析计算的结果包括非超单元产生的完全解及超单 翘 龆 = ㈣元得到的凝聚解 ；扩展部分是将每个超单元的 其 中，XB( ，6，c)为子结构 的界面位移矢 凝聚解扩展为包含全部 自由度 的完整解。图4为 量；xl( a，6，c)为子结构的内部位移矢量。 ANSYS子结构模态子结构分析过程及所生成的主 子结构运动方程： 要文件。 lMaX +C。X +K = 2_2对数控飞行转台进行模态子结构分析需注意 {只+c +KbXb： (2) 的问题 ＼McXc+CcXc+Kcxc=fc 超高速数控飞行转台 (如图4所示)结构的模 子结构的特征值方程： 态子结构分析 (流程如图3所示)，建立在有限元 l xo=(1)2M 静力分析的基础上[9”。建立有限元模型时，还需 {K6X6=1)【62MaX6 (3) 注意： ＼KcXc=032cMcXc 1)分析时需输入材料密度，来求解结构 自身 根据振动理论的无阻尼振动方程 ： 的振动特性 。 A + =0 (41 2)虽然是做无约束振动模态分析 ，但 由于有 可得到三子结构模态矩阵 、b6／、b／。，进 限元分析需限制足够的 自由度 ，以防止结构 的整 行模态坐标变换可得： 体刚度矩阵奇异 。为此在转台的底部选择8个半圆 Mp+Cp+Kp=f f5) 柱面上 的节点，假设转台是沿X轴方 向运行的， 其中： 限制其除一个移动 自由度以外的5个 自由度。 M 0 0] lur~Ku 0 0 } 3)为简化计算，对转台上搭载部件的重量不做 m=llo ol=lo urKbUb 0I 考虑，可在内框增加适当的弹簧单元来模拟拉压 o o “M “。 c j lo o “ “j… 工况。 『T o o] p『] 『] o【) = 4)由于转台是搭载在火箭滑车口上的，振源主 lo Tc 0 IP=IP6I = I lo o “ J lJ l J 要来 自于火箭发动机及导轨不平度引起的振动及 考虑到子结构连接界面需满足位移协调条 火箭发动机 引起 的脉动 ，所 以转 台结构振动中的 件 ，所以有 ： 高频成分影响较少，所 以在转台的模态分析时可 X =X ：X 仅考虑 中、低频的影响。经后处理后获得的振型 在进行数控转台子结构的模态坐标变换时， 如图5所示。 可只选用各子结构的少数几个低阶模态分支，因