隨機激勵下結構的非線性檢測方法與特性研究.pdf

1、隨著航天技術的迅速發(fā)展，大量輕型復合材料結構和機構在衛(wèi)星設計中被廣泛采用，由于衛(wèi)星從發(fā)射到在軌飛行所經(jīng)歷的環(huán)境相當復雜，某些情況下出現(xiàn)了較強的非線性，為提高系統(tǒng)的可靠性，采用傳統(tǒng)的環(huán)境試驗和分析方法很難滿足工程要求，本文采用隨機激勵的方法對結構非線性檢測和特性分析進行深入的研究，并對衛(wèi)星結構設計中常用的鋁蜂窩夾層板進行了理論驗證性的工作，并取得了較好的研究成果：
　　給出了基于隨機振動試驗數(shù)據(jù)高階統(tǒng)計量中雙譜的結構非線性檢測方法，

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

3、的變化規(guī)律，并給出了利用此變化規(guī)律進行隨機振動系統(tǒng)非線性檢測及非線性定性方法。
　　以衛(wèi)星用鋁蜂窩夾層板為試驗對象，設計了隨機振動試驗的總體方案，利用隨機振動試驗數(shù)據(jù)，分別應用基于頻響函數(shù)、高階譜理論以及基于混沌理論的非線性檢測方法對鋁蜂窩夾層板的非線性進行了檢測，揭示了試驗試件的非線性存在和混沌現(xiàn)象；并對隨機試驗的混沌時間序列進行了相空間重構，通過 Volterra自適應濾波器進行了動力學行為預測，通過與實際試驗數(shù)據(jù)比較表明預測