Учебник посвящен методам экспериментального модального анализа самолетов, вертолетов, космических аппаратов и беспилотных летательных аппаратов. Представлена история развития этих методов, сделан обзор современных методов и средств модальных испытаний. Изложен метод модального анализа летательных аппаратов, основанный на свойствах вынужденных монофазных колебаний. Приведены результаты исследований погрешностей определения характеристик собственных тонов колебаний динамических систем. Описаны особенности модального анализа космических конструкций.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение 7
1. МЕТОДЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО МОДАЛЬНОГО АНАЛИЗА 9
1.1. История развития 9
1.2. Современные методы модального анализа 15
1.3. Средства модальных испытаний 18
2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ МОДАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ НА ОСНОВЕ МОНОФАЗНЫХ КОЛЕБАНИЙ 25
2.1. Методика экспериментального модального анализа 25
2.2. Идентификация диссипативных свойств конструкций по результатам модальных испытаний 43
2.3. Влияние случайных ошибок измерений на точность определения обобщенных характеристик собственных тонов колебаний 50
2.4. Сглаживание экспериментальных данных 64
2.5. Определение обобщенных масс по амплитудам перемещений 71
2.6. Взаимное влияние тонов с близкими собственными частотами 78
2.7. Влияние системы упругого вывешивания на динамические характеристики объекта испытаний 90
2.8. Применение расчета масс для контроля погрешностей в экспериментальных данных. Представление результатов испытаний 98
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ МОДАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ КОСМИЧЕСКИХ КОНСТРУКЦИЙ 107
3.1. Особенности модальных испытаний космических аппаратов 109
3.1.1. Испытания среднеразмерных конструкций 110
3.1.2. Испытания крупногабаритных конструкций 112
3.1.3. Испытания протяженных конструкций 114
3.2. Системы компенсации веса объекта испытаний 117
3.2.1. Общие требования 117
3.2.2. Пассивные системы компенсации веса 118
3.2.3. Активные системы компенсации веса 121
Требования к идеальной системе компенсации веса 121
Компенсация веса с использованием электромеханических следящих систем 122
Оценка точности воспроизведения сил 124
Уравнение движения подвижной части 127
Калибровка ЭМД 128
Задачи, решаемые многофункциональной активной системой компенсации веса 129
Порядок работы системы 130
3.3. Учет влияния воздушной среды на динамические характеристики крупногабаритных трансформируемых конструкций 133
3.3.1. Экспериментальная установка 133
3.3.2. Методика и результаты испытаний 137
3.3.3. Исследования влияния воздуха на масштабных моделях 138
Теоретические исследования возможности моделирования затухающих колебаний пластинки в вязкой
жидкости 139
Исследования демпфирования колебаний конструкций на масштабных моделях 147
Заключение 152
Библиографический список 153