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结构动力学

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结构动力学涉及结构特性的表征。所有结构都会受到影响其性能的物理力的影响。从在海上大风中振动的风力涡轮机叶片、在飞行过程中经历湍流的飞机到暴露于自激振动的机械,这些力都测试着结构的完整性。

结构动力学

然而,尽管结构必须具有弹性和刚性,但过度工程可能既不必要又昂贵——尤其是在重量问题上。有些结构,例如发动机支架,不能太硬。它们必须吸收振动以最大限度地提高舒适度。

 

了解结构在使用中的行为使工程师能够优化设计,监控结构完整性,并最大限度地提高性能。这些条款旨在:

  • 描述什么是结构动力学测量和分析,为什么进行测量和分析很重要,以及通常是如何进行的
  • 解释测试和模拟之间的区别,以及组合使用如何有益
  • 解释信号分析和系统分析之间的区别
  • 概述最常用的应用程序
  • 强调结构动力学的重要趋势

 

结构表征

结构动力学是关于结构特性和结构行为的表征。结构特性用一组模态参数表示,每个参数由固有(共振)频率、阻尼值和振型组成。模态参数是从描述输入和输出之间关系的数学模型中导出的,并且可以使用经典模态分析运行模态分析(OMA)来获得。

在经典模态分析中,使用冲击锤或模态激振器对结构进行激励,而在运行模态分析中使用自然激励。在这两种情况下,通常使用加速度计来测量响应。

确定冲击如何影响结构是一种特殊类型的结构表征。为此,使用了根据时域瞬态计算的冲击响应谱(SRS)。

使用诸如工作变形分析(ODS)之类的技术来观察结构行为,以确定各种操作条件下结构的振动模式,或者使用永久结构健康监测(SHM)来连续跟踪结构状态并确定所需的结构健康管理。

集成测试与仿真

结构通常使用有限元(FE)模型进行设计,其几何模型和结果预测对于优化试验非常有用。



导入详细的FE模型不仅可以创建更简单、高度准确的测试模型。有限元模型还可以帮助您定义最佳激励和响应自由度,以获得尽可能好的测试结果。有限元预测可以与测试结果相关联,测试数据可以导入回模拟工具中,用于更新有限元模型。

Niels-Jørgen Jacobsen

Niels Jørgen Jacobsen

结构动力学

拥有丹麦技术大学和哥本哈根商学院的学位,Niels-Jørgen发表了许多关于结构动力学的技术论文和文章。

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