[發明專利]一種多旋翼減震仿真試驗結合設計方法

有效

• 申請號: 202010050870.5
• 申請日: 2020-01-17
• 公開（公告）號: CN111222201B
• 公開（公告）日: 2020-10-02
• 發明（設計）人: 李赫;饒大林;常艷祥;嚴小強
• 申請（專利權）人: 中航華東光電深圳有限公司
• 主分類號: G06F30/15
• 分類號: G06F30/15;G06F30/23;B64F5/00;B64F5/60
• 代理公司: 深圳市深可信專利代理有限公司 44599
• 代理人: 劉昌剛

1.一種多旋翼減震仿真試驗結合設計方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1、通過有限元軟件進行仿真分析，得到機體結構系統的固有頻率、模態及振型后，即可開展試驗分析；

S2、試驗分析時，對樣件在振動臺上進行掃頻振動試驗，得到時域振動數據；

S3、參考發動機、旋翼系統工作頻率，進行定頻試驗，檢驗振動水平；

S4、對S2中試驗分析得到的時域振動數據進行快速傅里葉變換，得到頻域數據，在頻域圖中得到典型共振增幅頻率波段峰值對應的頻率，即在頻域圖中通過峰值獲取掃頻區間內模態及對應固有頻率；

S5、再將S4中得到的頻率對照S1中仿真分析得到的固有頻率，修正仿真模型，從而提高分析結果精度；

S6、對接近設計工作頻率的固有頻率對應的模態振型進行提取，參考相應振型對結構進行修改優化，重復上述步驟S1-S5，最后得到滿足設計要求的振動水平。

2.根據權利要求1所述的多旋翼減震仿真試驗結合設計方法，其特征在于，步驟S1中得到機體結構系統的固有頻率的具體步驟為：

機體結構系統固有頻率的有限元分析中機體結構系統應變能為

式中，E為材料彈性模量；ε_ij為應變張量，ε_kl為應變張量，dV為微分體積；

機體結構系統的動能為

式中，為速度向量，ρ為密度；

離散化為有限元模型，構成一個多自由度的機體結構系統，無阻尼機體矩陣方程為

式中，M為機體結構系統的質量矩陣；K為機體結構系統的剛度矩陣；為機體結構系統的位移列陣；F為作用在機體結構系統上的激振力列陣；

無阻尼情況下，在沒有任何外界的激勵作用時，結構系統產生的固有振動由下列方程給出

由它所決定的固有振動呈諧振動形式，即

u＝u₀e^iωt (5)

將它代入方程(2)，得特征方程

Ku₀＝ω²Mu₀ (6)

式中，ω為機體結構系統的固有振動頻率；由此，求解機體結構系統的固有頻率歸結為一個廣義特征問題；

特征方程(4)所提供的特征值由下式求出

由特征值λ_i求出ω_i的平方值

式中，ω_i為機體結構系統的第i階模態固有頻率。

3.根據權利要求2所述的多旋翼減震仿真試驗結合設計方法，其特征在于，求解機體結構系統的固有振型具體包括：特征向量給出模態的位移形態，稱為機體結構系統的第i階固有振型。

4.根據權利要求3所述的多旋翼減震仿真試驗結合設計方法，其特征在于：對于N個自由度機體結構系統，具有N對特征對(ω和)，即式(7)下標i是從1到N內取值。