题目:虚拟振动试验系统的设计与初步实现
● 摘要
传统的一维振动试验存在“过试验”和“欠试验”等弊端,引发人们对多维振动试验的关注。本文研究了多维振动试验技术发展的国内外现状,在当今流行的在CAD/CAE/CAM 技术已经广泛应用的基础上,分析虚拟振动试验技术研究的必要性及其意义;并进行虚拟振动试验系统建模技术的研究。本文首先采用VB基于Catia二次开发实现了振动台系统的参数化建模软件,目前可实现:参数化建模、虚拟装配和试验件的人机交互装配功能。其次,利用LMS.Virtual Lab完成振动台多刚体动力学模型的创建,并基于Simulink初步设计电动振动台的开环控制系统。通过Virtual Lab和Simulink的跨平台联合仿真,实现虚拟振动试验系统的初步搭建。然后,基于刚柔耦合理论,综合分析试验环境需要,结合本文建立的虚拟振动试验系统,探究了刚柔耦合系统动力学仿真分析流程。在此基础上,以某型卫星太阳能帆板为试验对象,完成了虚拟振动试验系统下的刚柔耦合分析,从而验证了在虚拟环境下进行振动试验仿真的可行性。最后,以太阳能帆板为研究对象,采用现代控制理论中的线性二次型最优控制方法,在结构动力学有限元分析的基础上,进行了振动控制方面的拓展研究。
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