Идентификация диссипативных свойств конструкций по результатам экспериментального модального анализа

ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение. 2016. № 4

УДК 629.7.018.4 DOI: 10.18698/0236-3941-2016-4-4-23

ИДЕНТИФИКАЦИЯ ДИССИПАТИВНЫХ СВОЙСТВ

КОНСТРУКЦИЙ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО

МОДАЛЬНОГО АНАЛИЗА

В.А. Бернс

v.berns@yandex.ru

Е.П. Жуков

zh-ep@yandex.ru

Д.А. Маринин

marinin@iss-reshetnev.ru

СибНИА им. С.А. Чаплыгина, г. Новосибирск, Российская Федерация

АО «ИСС» имени академика М.Ф. Решетнёва», г. Железногорск,

Красноярский край, Российская Федерация

Аннотация

Ключевые слова

Одним из этапов создания летательных аппаратов является

разработка их расчетных динамических моделей, использу-

емых для обеспечения эффективности функционирования и

заданного срока эксплуатации изделий. Первоначально

такие модели строятся на основе технической документа-

ции, а затем корректируются по результатам эксперимен-

тального модального анализа конструкций. Предложена

методика идентификации диссипативных свойств кон-

струкций по результатам модальных испытаний методом

фазового резонанса. Натурная динамическая система опи-

сана математической моделью с конечным числом степеней

свободы. Для выявления свойств сил демпфирования ис-

пользованы соотношения между вынужденными монофаз-

ными и собственными колебаниями конструкций. В каче-

стве примера построена математическая модель динамиче-

ски подобной модели самолета, описывающая ряд соб-

ственных тонов колебаний конструкции. Показано хорошее

совпадение расчетных и экспериментальных амплитудно-

частотных характеристик объекта. Приведены результаты

тестовых испытаний натурного самолета, позволяющие

идентифицировать его диссипативные свойства

Идентификация математиче-

ской модели конструкции, экспе-

риментальный модальный ана-

лиз, собственные колебания,

монофазные колебания, матри-

ца демпфирования

Поступила в редакцию 17.12.2015

Математические модели в виде дифференциальных уравнений движения широ-

ко используются для решения задач устойчивости, управляемости и эксплуата-

ционной нагруженности летательных аппаратов. Параметрами таких математи-

ческих моделей являются матрицы инерции, жесткости и демпфирования. Мат-

рицы инерции и жесткости строятся на этапе эскизного проектирования по

технической документации конструкций, а затем корректируются по результа-