随机基础激励响应控制及Patran的二次开发

论文摘要

随机振动作为振动理论的分支,近年来得到了较大的发展。应运而生的随机振动试验比传统的简谐振动试验能更好地模拟结构的振动环境,更好地保障其在使用过程中的可靠性和安全性。实际随机振动试验的应用中,由于激励及响应的随机性,往往需要进行多次反复的测试。本文以随机振动的基本理论为基础,结合有限元分析软件MSC.Patran/Nastran,在试验前期引入振动试验激励环境的仿真运算阶段,为随机振动试验中激励谱的施加提供一定的参考。本文研究内容主要包括两方面:(1)在原有随机振动理论的基础上,讨论了被控系统在激励数与响应数分别为如下情况:单点激励、单点响应控制,单点激励、多点响应控制,多点激励、单点响应控制,双点激励、多点响应控制,多点激励、多点响应控制时有效的响应控制算法。随机响应控制程序是以这些为基础的。(2)本文完成了基于Patran的二次开发。通过Patran平台提供的丰富的函数和函数库,完成了随机响应控制程序的Patran操作界面即:随机响应分析界面、随机响应控制界面两部分的设计。通过这些设计,完成了Nastran运算结果的输出,用户参数的输入,以及随机响应控制程序的调用等。通过对仿真程序的算例验证,在程序界面下,能流畅的完成随机响应分析以及随机响应控制的各种操作。并且随机响应控制的结果,也在一定精度上满足了控制要求。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 研究背景和意义
• 1.2 研究现状和进展
• 1.3 本文的主要研究内容
• 2 随机响应控制算法研究
• 2.1 频响分析
• 2.2 随机振动分析
• 2.3 随机响应控制
• 3 界面开发及功能实现
• 3.1 工具介绍
• 3.2 Patran 和Nastran 二次开发的方法和技术
• 3.3 程序功能
• 3.4 用户界面
• 4 算例
• 4.1 质量-阻尼-弹簧系统
• 4.2 简支梁模型
• 5 总结与展望
• 5.1 小结
• 5.2 不足和展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录1 随机振动响应分析界面操作步骤
• 附录2 随机振动响应控制分析和结果显示界面操作步骤