隨機(jī)激勵(lì)下結(jié)構(gòu)的非線性檢測(cè)方法與特性研究.pdf

1、隨著航天技術(shù)的迅速發(fā)展，大量輕型復(fù)合材料結(jié)構(gòu)和機(jī)構(gòu)在衛(wèi)星設(shè)計(jì)中被廣泛采用，由于衛(wèi)星從發(fā)射到在軌飛行所經(jīng)歷的環(huán)境相當(dāng)復(fù)雜，某些情況下出現(xiàn)了較強(qiáng)的非線性，為提高系統(tǒng)的可靠性，采用傳統(tǒng)的環(huán)境試驗(yàn)和分析方法很難滿足工程要求，本文采用隨機(jī)激勵(lì)的方法對(duì)結(jié)構(gòu)非線性檢測(cè)和特性分析進(jìn)行深入的研究，并對(duì)衛(wèi)星結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中常用的鋁蜂窩夾層板進(jìn)行了理論驗(yàn)證性的工作，并取得了較好的研究成果：
　　給出了基于隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)高階統(tǒng)計(jì)量中雙譜的結(jié)構(gòu)非線性檢測(cè)方法，

2、根據(jù)檢測(cè)白噪聲激勵(lì)下結(jié)構(gòu)的輸出是否為白噪聲來確定結(jié)構(gòu)中是否存在非線性；給出了基于混沌理論的結(jié)構(gòu)非線性檢測(cè)方法，該方法根據(jù)判斷白噪聲激勵(lì)下的結(jié)構(gòu)輸出時(shí)間序列是否存在混沌現(xiàn)象，進(jìn)而得到結(jié)構(gòu)非線性的存在性。
　　針對(duì)隨機(jī)試驗(yàn)下頻域中結(jié)構(gòu)的非線性檢測(cè)方法、非線性類型識(shí)別等特性分析問題，基于 FPK變換和等效原理的線性等效方法，建立了隨機(jī)激勵(lì)下分別含有非線性阻尼、非線性剛度的頻響等效模型，揭示了隨機(jī)激勵(lì)下含不同非線性系統(tǒng)頻響函數(shù)隨外激勵(lì)量級(jí)

3、的變化規(guī)律，并給出了利用此變化規(guī)律進(jìn)行隨機(jī)振動(dòng)系統(tǒng)非線性檢測(cè)及非線性定性方法。
　　以衛(wèi)星用鋁蜂窩夾層板為試驗(yàn)對(duì)象，設(shè)計(jì)了隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)的總體方案，利用隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，分別應(yīng)用基于頻響函數(shù)、高階譜理論以及基于混沌理論的非線性檢測(cè)方法對(duì)鋁蜂窩夾層板的非線性進(jìn)行了檢測(cè)，揭示了試驗(yàn)試件的非線性存在和混沌現(xiàn)象；并對(duì)隨機(jī)試驗(yàn)的混沌時(shí)間序列進(jìn)行了相空間重構(gòu)，通過 Volterra自適應(yīng)濾波器進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)行為預(yù)測(cè)，通過與實(shí)際試驗(yàn)數(shù)據(jù)比較表明預(yù)測(cè)