中国舰船研究
中國艦船研究
중국함선연구
CHINESE JOURNAL OF SHIP RESEARCH
2014年
2期
48-54
,共7页
刘监波%吴崇健%陈乐佳%陈志刚
劉鑑波%吳崇健%陳樂佳%陳誌剛
류감파%오숭건%진악가%진지강
模态滤波%模态坐标%空间均方振速%结构振动
模態濾波%模態坐標%空間均方振速%結構振動
모태려파%모태좌표%공간균방진속%결구진동
modal filter%mode coordinates%spatial quadratic velocity%structural vibration
针对船舶、航空航天等工程领域中板、壳类结构振动噪声评价问题,将广泛应用于控制工程中的模态滤波理论引入到结构振动评估领域,建立了一种估算结构空间均方振速的新方法。该方法的特点是能在激励源信息未知的情况下,以布置在结构表面有限个振动传感器测量得到的振动响应作为主要输入,估算板、壳类结构的空间均方振速,从而评价结构的整体振动状态。依据该方法对一矩形平板结构受点力、线力和面力等3种典型的激励源作用下,通过少量结构振动测点的振动信息,分别对其空间均方振速进行了数值验证;同时利用一水下加肋圆柱壳结构进行了试验验证。数值和模型试验验证结果表明:利用该方法评估得到的振动速度谱线特征与精确解和实测值基本一致,评估误差在2 dB以内,满足工程应用精度要求。该方法可以应用于工程中板、壳类结构振动噪声评价和振动状态的在线监测评估。
針對船舶、航空航天等工程領域中闆、殼類結構振動譟聲評價問題,將廣汎應用于控製工程中的模態濾波理論引入到結構振動評估領域,建立瞭一種估算結構空間均方振速的新方法。該方法的特點是能在激勵源信息未知的情況下,以佈置在結構錶麵有限箇振動傳感器測量得到的振動響應作為主要輸入,估算闆、殼類結構的空間均方振速,從而評價結構的整體振動狀態。依據該方法對一矩形平闆結構受點力、線力和麵力等3種典型的激勵源作用下,通過少量結構振動測點的振動信息,分彆對其空間均方振速進行瞭數值驗證;同時利用一水下加肋圓柱殼結構進行瞭試驗驗證。數值和模型試驗驗證結果錶明:利用該方法評估得到的振動速度譜線特徵與精確解和實測值基本一緻,評估誤差在2 dB以內,滿足工程應用精度要求。該方法可以應用于工程中闆、殼類結構振動譟聲評價和振動狀態的在線鑑測評估。
침대선박、항공항천등공정영역중판、각류결구진동조성평개문제,장엄범응용우공제공정중적모태려파이론인입도결구진동평고영역,건립료일충고산결구공간균방진속적신방법。해방법적특점시능재격려원신식미지적정황하,이포치재결구표면유한개진동전감기측량득도적진동향응작위주요수입,고산판、각류결구적공간균방진속,종이평개결구적정체진동상태。의거해방법대일구형평판결구수점력、선력화면력등3충전형적격려원작용하,통과소량결구진동측점적진동신식,분별대기공간균방진속진행료수치험증;동시이용일수하가륵원주각결구진행료시험험증。수치화모형시험험증결과표명:이용해방법평고득도적진동속도보선특정여정학해화실측치기본일치,평고오차재2 dB이내,만족공정응용정도요구。해방법가이응용우공정중판、각류결구진동조성평개화진동상태적재선감측평고。
Aiming at structural vibration assessment problems in the aerospace and ship engineerings,a new method for estimating the spatial quadratic velocity of plates and shells is presented using the theory of modal filter that has been widely used in the field of control engineering. The innate feature of the proposed method is that it can be applied in the case where the information concerning excited forces is unknown. To validate the method,the spatial quadratic velocities of a rectangle flat plate excited by three different types of forces,namely point forces,line forces,and surface forces,are estimated respectively,using the vibra-tion information from a few measurement points. Meanwhile,various tests were carried out on an underwa-ter ring stiffened cylindrical shell for further verification. The results show that the suggested method is pre-cise in estimating the vibration spectrum,where the error is within 2 dB. Overall,the method can be used to estimate the spatial quadratic velocity of the structures in both actual practices and online monitoring.