论文摘要：振动环境效应分析

振动是影响装备可靠性的重要环境因素之一，通过试验模态分析技术研究结构动力特性，可以为装备的改进设计、故障检测提供帮助，从而提高装备耐振动环境能力。本文首先对振动模态分析的基本理论知识进行深入研究，基于正交多项式拟合算法具有运算速度快，计算精度高的优点，以这一算法为核心，结合最小二乘识别方法，利用C++Builder开发工具，并综合运用Matlab软件以及图形开发工具OpenGL独立开发了一套模态分析软件，该软件具有模态参数识别、结构三维模型建立以及振型动画显示功能。该软件可以根据采集的频率响应信号识别出结构的模态频率、模态阻尼比以及模态振型结果，并且可以对结构进行三维建模，然后将振型以动画的形式直观的显示出来，便于寻找设计中存在的薄弱环节，为研究结构的动态特性提供帮助。模态参数识别过程中，总是对所选频带内的模态进行识别，这时测量频段以外的模态对该频带以内的频响函数会产生影响，从而影响曲线拟合的效果，针对这一现象，经过大量研究，分别给出了正交多项式算法和最小二乘算法中对频响函数进行修正的方法，提高了模态参数识别的精度。在具体实现过程中，利用Matlab软件实现了模态参数识别的算法，并通过转化，使其能在C++Builder环境下运行，从而实现C++Builder与Matlab的联合编程技术，提高了软件开发的效率。并运用图形处理工具OpenGL实现了三维模型建立以及振型动画显示功能。最后，本文通过对某型号导弹进行模态试验，并将模态参数识别结果与英国ICATS模态分析系统进行对比，显示两者识别结果基本一致，验证了本系统的有效性，表明本系统可以用于结构的模态分析研究。