基于模态分析的某雷达天线车支撑边界条件识别研究

来源 :中国航天第二研究院 航天科工集团第二研究院 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhp2007
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影响雷达测量精度的一个重要因素是雷达天线车的动力学特性。例如,若雷达天线车结构的固有频率不满足伺服带宽要求,就可能引起结构共振,进而对雷达的测量精度造成影响。在雷达天线车的设计过程中,有限元模型的动力学分析结果能否预测真实结构的动态特性主要取决于模型的准确性与边界条件简化的合理性。本文在前五阶固有频率和振型一致的条件下,采用试验模态分析和计算模态分析相结合的方法,从以下三个方面对某雷达天线车支腿的边界条件进行识别。  复杂结构的有限元模型修正在基本理论和方法上已经比较成熟,但对于如何准确建立结构边界条件的数学模型还存在困难,目前,通过理论和试验相结合识别结构边界条件的方法普遍受到重视。本文对基于有限元方法的计算模态分析和基于频响函数参数辨识的试验模态分析法的基本思想和理论做了详细介绍,为边界条件识别提供理论依据。  试验模态分析是模态分析中不可缺少的环节,通过模态试验和参数辨识能直接得到实际结构的模态参数;除此之外,还可以和计算模态分析相结合进行动力学模型修正以及边界条件识别。本文对基于复指数法的模态参数辨识理论做了详细介绍;然后确定天线车的支承方式,选择LMS Test.Lab测试系统对天线车进行模态试验;最后得到天线车的前五阶固有频率和振型,为支撑边界条件识别提供约束条件。  用有限元方法进行动力学分析时,准确模拟真实结构的边界条件是有限元模型反映真实结构动态特性的关键。本文将天线车支腿的等效弹性模量视为支撑边界条件参数,通过试算确定出支腿等效弹性模量的范围。然后,选择了计算振型和试验振型的一致性原则,确定了计算固有频率和试验固有频率的误差函数。最后,提出了选取最优等效弹性模量的一种标准,以试验模态分析得到的前五阶固有频率和振型为约束条件,用等步长搜索的方法得到了支腿的等效弹性模量,达到了识别天线车支撑边界条件的目的。本文的研究方法和结果可为类似天线车的设计提供技术和数据参考。
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