Идентификация диссипативных свойств конструкций по результатам экспериментального модального анализа

Одним из этапов создания летательных аппаратов является разработка их расчетных динамических моделей, используемых для обеспечения эффективности функционирования и заданного срока эксплуатации изделий. Первоначально такие модели строятся на основе технической документации, а затем корректируются по результатам экспериментального модального анализа конструкций. Предложена методика идентификации диссипативных свойств конструкций по результатам модальных испытаний методом фазового резонанса. Натурная динамическая система описана математической моделью с конечным числом степеней свободы. Для выявления свойств сил демпфирования использованы соотношения между вынужденными монофазными и собственными колебаниями конструкций. В качестве примера построена математическая модель динамически подобной модели самолета, описывающая ряд собственных тонов колебаний конструкции. Показано хорошее совпадение расчетных и экспериментальных амплитудночастотных характеристик объекта. Приведены результаты тестовых испытаний натурного самолета, позволяющие идентифицировать его диссипативные свойства.

Литература

[1] Межин В.С., Обухов В.В. Практика применения модальных испытаний для целей верификации конечно-элементных моделей конструкции изделий ракетно-космической техники // Космическая техника и технологии. 2014. № 1 (4). С. 86-91.

[2] Дружинин Э.И. Корректировка аналитических моделей космических конструкций по данным их состояния в условиях реальной эксплуатации // Сб. трудов Юбилейной XV Санкт-Петербургской междунар. конф. по интегрированным навигационным системам. СПб., 2008. С. 207-208.

[3] Писаренко Г.С., Матвеев В.В., Яковлев А.П. Методы определения характеристик демпфирования колебаний упругих систем. Киев: Наук. думка, 1976. 88 с.

[4] Максимов П.В. О способе задания диссипативных характеристик динамической MEMS-системы // Научные труды SWorld. 2012. Т. 3. № 2. С. 37-39.

[5] Варламов А.В., Гречишников В.М., Варламова Н.Х., Дудин М.П. Модель неоднородного упруговязкопластического тела в описании наследственных и диссипативных свойств // Вестник СамГУПС. 2011. № 1. С. 165-169.

[6] Дмитриев С.Н., Хамидуллин Р.К. Коррекция матрицы демпфирования с использованием экспериментальных значений коэффициентов модального демпфирования // Инженерный журнал: наука и инновации. 2013. Вып. 3. URL: http://engjournal.ru/catalog/machin/rocket/619.html

[7] Клебанов Я.М., Бруяка В.А., Вавилов М.А. Определение оптимальных характеристик демпфирования для уточнения конечно-элементной модели изделия при моделировании виброиспытаний // Математическое моделирование и краевые задачи. Девятая все-рос. науч. конф. с междунар. участием: труды. Самара, 2013. С. 90-94.

[8] Микишев Г.Н., Рабинович Б.И. Динамика тонкостенных конструкций с отсеками, содержащими жидкость. М.: Машиностроение, 1971. 564 с.

[9] Кононенко В.О., Плахтиенко Н.П. Методы идентификации механических нелинейных колебательных систем. Киев: Наук. думка, 1976. 114 с.

[10] Смыслов В.И. Исследование колебаний линейной системы при многоточечном возбуждении и автоматизации измерений // Труды ЦАГИ им. Н.Е. Жуковского. 1970. Вып. 1217. С. 64-86.

[11] Cierc D. Methode de recherche des modes propres par calcul de l’ation harmonique excit optimum d ’apres les res les resultats bruts d’essais de vibrations // Note technique: ONERA. 1967. No. 119. 57 p.

[12] Бернс В.А. Модальная идентификация динамических систем на основе монофазных колебаний // Научный вестник НГТУ. 2010. № 3 (40). С. 99-109.