首页 理论教育 如何检查结构的线性假设?

如何检查结构的线性假设?

时间:2023-06-26 理论教育 版权反馈
【摘要】:因此,线性结构这个假设总是满足的。从图4-18中可以看出,不同量级激励力下的三条频响函数曲线重合性非常好。做线性检查时,假设第一次激励力为F,第二次激励力可调整为2F,但前提是激励力不能使待测结构出现明显的刚体位移。

如何检查结构的线性假设?

线性假设:结构的动态特性(模态参数)是线性的,任何输入组合引起的输出等于各自输出的组合,其动力学特性可以用一组线性二阶微分方程来描述。

结构的响应X等于频响函数H乘以激励力F(这些函数为矩阵或向量),即

X=HF

当激励力为某种组合形式时(α为向量),响应为

αX=HαF

当激励力为另一种组合形式时(β为向量),响应为

βX=HβF

当以上两种激励组合时,引起的响应为各自响应的叠加,即

(α+β)X=H(α+β)F(www.xing528.com)

我们知道频响函数是结构的固有属性,不随激励力变化,但是这个的前提条件是结构是线性的。因此,线性结构这个假设总是满足的。在试验过程中,我们如何对结构进行线性检查呢?根据以上公式可知,当激励力增大,结构对应的响应也会增大,而结构的频响函数是不变的。因此,对结构分别施加不同量级的激励力,测量各自的频响函数,将各个激励力下的频响函数放置在同一张视图中,对比各个激励力下的频响函数的重合性,若重合性非常高,则结构是满足线性假设的。图4-18a所示为不同量级的激励力的力谱,图4-18b所示为图4-18a中三个不同量级激励力下的三条频响函数曲线重叠图。

从图4-18中可以看出,不同量级激励力下的三条频响函数曲线重合性非常好。相对而言,由于激振器的激励力大小是可控的,因此,激振器测量更易于对结构进行线性检查。做线性检查时,假设第一次激励力为F,第二次激励力可调整为2F,但前提是激励力不能使待测结构出现明显的刚体位移。

对于非线性结构而言,在不同量级激励力的激励下,结构的频响函数是有移动的,如图4-19所示。图4-19a所示为三个不同量级的激励力,图4-19b所示为这三个激励力下的三条频响函数曲线。从图4-19中可以看出,频响函数存在明显的移动,一致性较差。

一般说来,单一金属材质的结构是满足线性假设的,但对于复杂结构,可能就需要进行线性检查了,而如果结构具有非线性,就更应该做这项工作,因为通过施加不同量级的激励力,获得频响函数之后,能使你明白激励力改变时,频率移动了多少。因此,如果有条件,最好对结构进行线性检查,通过数据验证更具有说服力。

978-7-111-59643-1-Chapter04-55.jpg

4-18 线性检查

a)三个不同量级的激励力 b)三条频响函数

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈