2.1.2 模态分析假设模态分析源于结构动力学理论,该理论提供了获取振型和参数的条件和要求。以下一组假设是模态分析的基本假设 [7]:• 系统是线性的• 系统是时不变的• 系统是可观测的如果系统是线性的,则结构对任何输入力组合的响应等于每个单独输入力的响应之和。为了使系统具有时不变性,模态参数(固有频率、阻尼和振型)必须与时间无关或为常数。如果系统是可观测的,则输入和输出测量值包含足够的信息来准确表征系统的行为 [8]。由于非线性行为,具有松散部件的结构不是完全可观测的。如果这些假设对结构成立,则 GVT 将产生线性结构动力学理论预测的结果,并且可以找到模态参数和振型。
2.1.2 模态分析假设 模态分析源于结构动力学理论,该理论提供了获得模态形状和参数的条件和要求。以下一组假设是模态分析的基本假设 [7]: • 系统是线性的 • 系统是时不变的 • 系统是可观测的 如果系统是线性的,则结构对任何输入力组合的响应等于每个单独输入力的响应之和。为了使系统具有时不变性,模态参数(固有频率、阻尼和模态形状)必须与时间无关或为常数。如果系统是可观测的,则输入和输出测量包含足够的信息来准确表征系统的行为 [8]。由于非线性行为,具有松散组件的结构无法完全观测。如果这些假设对结构有效,则 GVT 将产生线性结构动力学理论预测的结果,并且可以找到模态参数和模态形状。
EADS CASA 的军用运输飞机部门 (MTAD) 在先进航空结构的设计和制造方面拥有丰富的经验。这包括碳纤维和金属结构,以及自动化流程(制造和组装)方面的经验。目前,该公司为一系列航空项目开发或生产飞机结构:水平稳定器(A400M、Falcon 7X)、飞行控制面(B-777、B-737、Falcon 7X、A400M、欧洲战斗机)、发动机短舱、纤维铺放技术风扇罩(A340-500/600、A380、A318)、金属结构(A380 机腹整流罩、A318 风扇罩、A320 第 18 部分、A330/340 中央箱等)、前缘(空客)等。MTAD 正在生产旨在满足世界各国空军对加油机/运输机不同需求的解决方案。MTAD 已经认识到广泛的任务需求,并基于两个空客平台提供定制解决方案:久经考验的 A310-300 和 A330-200。MTAD 有能力设计、制造、认证和销售整机。它拥有成功的轻型和中型军用运输机系列,如 C-212(销售超过 400 架)、CN-235(销售超过 300 架)和 C-295(销售超过 60 架)。这些产品是对 EADS 其他产品组合的补充,这也是在塞维利亚的 EADS CASA 工厂建立重型军用运输机 A400M 总装线的原因。鉴于其在 A330 MRTT 和 A400M 认证过程中的飞机结构测试责任,MTAD 与 Alava Ingenieros 和 LMS International 合作,更新了用于地面振动测试 (GVT) 的测量硬件和软件。新系统已部署,测试团队接受了 EADS CASA 的 A310 吊杆演示飞机上演示 GVT 的培训。除了本次测试的结果外,我们还展示了 A330 MRTT 认证测试的其他结果。EADS CASA 的 A310 吊杆演示飞机于 2007 年 1 月 30 日完成了第 12 次试飞,吊杆首次成功展开(图 1a)。2006年3月30日,经过3年的研发,ARBS(空中加油吊杆系统)飞行测试项目第一阶段顺利完成,EADS CASA完成了这一新一代加油吊杆的设计和制造。飞行测试项目旨在验证安装在空中客车平台上的新型吊杆的性能,其中包括打开加油机的工作范围或与F-16进行干/湿接触等。这些测试的初步结果表明:飞机平台和吊杆结构没有任何形式的颤振
EADS CASA 的军用运输机部门 (MTAD) 在先进飞机结构的设计和制造方面拥有丰富的经验。这包括碳纤维和金属结构,以及自动化流程(制造和组装)方面的经验。目前,该部门为一系列航空项目开发或生产飞机结构:水平稳定器(A400M、Falcon 7X)、飞行控制面(B-777、B-737、Falcon 7X、A400M、欧洲战斗机)、发动机短舱、纤维铺放技术风扇罩(A340-500/600、A380、A318)、金属结构(A380 机腹整流罩、A318 风扇罩、A320 第 18 部分、A330/340 中央箱等)、前缘(空客)等。MTAD 正在生产旨在满足世界各国空军对加油机/运输机的不同需求的解决方案。 MTAD 已经认识到任务要求的广泛性,并基于两个空中客车平台提供定制解决方案:久经考验的 A310-300 和 A330-200。MTAD 有能力设计、制造、认证和销售整机。它拥有成功的轻型和中型军用运输机系列,如 C-212(销售超过 400 架)、CN-235(销售超过 300 架)和 C-295(销售超过 60 架)。这些产品是对 EADS 其他产品组合的补充,也是在塞维利亚的 EADS CASA 工厂建立重型军用运输机 A400M 总装线的原因。鉴于其在 A330 MRTT 和 A400M 认证过程中的飞机结构测试责任,MTAD 与 Alava Ingenieros 和 LMS International 合作,更新了用于地面振动测试 (GVT) 的测量硬件和软件。新系统已部署,测试团队也接受了在 EADS CASA 的 A310 加油杆演示飞机上进行演示 GVT 的培训。除了这次测试的结果,我们还展示了在 A330 MRTT 上进行认证测试的附加结果。EADS CASA 的 A310 加油杆演示飞机于 2007 年 1 月 30 日完成了第 12 次试飞,加油杆首次成功展开(图 1a)。2006 年 3 月 30 日,经过 3 年的开发,ARBS(空中加油杆系统)飞行测试项目的第一阶段成功完成,EADS CASA 完成了新一代加油杆的设计和制造。飞行测试项目旨在证明安装在空客平台上的新型加油杆的性能,例如,它包括打开加油机的工作范围或与 F-16 进行干/湿接触。这些测试的初步结果表明:飞机平台和吊杆结构没有任何形式的颤振
摘要:地面振动是爆破活动最不利的环境影响之一,会对邻近的房屋和建筑物造成严重损坏。因此,有效预测其严重程度对于控制和减少其复发至关重要。不同的研究人员提出了几种常规振动预测方程,但大多数仅基于两个参数,即单位延迟使用的炸药量和爆炸面与监测点之间的距离。众所周知,爆破结果受许多爆破设计参数的影响,例如负担、间距、火药系数等。但这些都没有被考虑在任何可用的常规预测器中,因此它们在预测爆炸振动时显示出很高的误差。如今,人工智能已广泛应用于爆破工程。因此,本研究采用了三种人工智能方法,即高斯过程回归 (GPR)、极限学习机 (ELM) 和反向传播神经网络 (BPNN),来估计印度 Shree Cement Ras 石灰石矿爆破引起的地面振动。为了实现该目标,从矿场收集了 101 个爆破数据集,其中粉末系数、平均深度、距离、间距、负担、装药重量和炮泥长度作为输入参数。为了进行比较,还使用相同的数据集构建了一个简单的多元回归分析 (MVRA) 模型以及一种称为多元自适应回归样条 (MARS) 的非参数回归技术。本研究是比较 GPR、BPNN、ELM、MARS 和 MVRA 以确定其各自预测性能的基础研究。八十一 (81) 个数据集(占总爆破数据集的 80%)用于构建和训练各种预测模型,而 20 个数据样本(20%)用于评估所开发的预测模型的预测能力。使用测试数据集,将主要性能指标,即均方误差 (MSE)、方差解释 (VAF)、相关系数 (R) 和判定系数 (R2) 进行比较,作为模型性能的统计评估指标。本研究表明,与 MARS、BPNN、ELM 和 MVRA 相比,GPR 模型表现出更出色的预测能力。GPR 模型显示最高的 VAF、R 和 R 2 值分别为 99.1728%、0.9985 和 0.9971,最低的 MSE 为 0.0903。因此,爆破工程师可以采用 GPR 作为预测爆破引起的地面振动的有效且合适的方法。
本文以 AIRBUS A350XWB MSN1 的地面振动测试为背景,该测试在首飞前不久进行。该测试由来自德国航空航天中心和法国国家航空航天研究所 (DLR-ONERA) 的跨国 GVT 团队在法国图卢兹的 AIRBUS 设施内进行,仅用了 9 个测量日。在测试期间,使用了 LMS Scadas III 数据采集系统,采集单元采用分布式架构,通过 300 米光纤电缆连接,以最大限度地缩短传感器电缆长度。总共记录了 530 个加速度信号、27 个力信号和 33 个其他信号。该结构通过 13 个电动振动器从 23 个位置受到激励,主要使用优化的扫频正弦信号,偶尔使用随机信号,获得超过 180 次激励运行。为了了解更多信息,还对一些特定模式应用了相位共振法 (PRM)。
联系人:John Monk 南非 CSIR 航空系统能力专注于空气动力学分析、设计、开发和模拟、风洞测试、气动弹性服务、结构分析和飞机储备清关。设施包括高速、中速和低速风洞、水洞、级联测试设施、涡轮测试设施、UAS 集成实验室、模拟实验室和地面振动测试设施。典型活动包括无损检测、直升机结构和空气动力学技术、燃气涡轮发动机技术、空中武器流动和结构特性、储备运载和释放预测、计算流体动力学 (CFD)、国际地面振动测试 (GVT)、颤振分析和预测、颤振飞行测试软件和硬件系统、比实时任务模拟更快、实时飞行模拟、机械武器和储备集成以及飞机结构技术。
2013 年 4 月和 5 月,ONERA-DLR 专业团队对新复合材料设计的 AIRBUS A350 XWB 进行了 GVT(地面振动测试)活动。第一次 GVT 是在第一架飞机原型上进行的,持续了 9 天的测量时间。另一次 GVT 在 2 天的测量时间内在第三架原型上进行,重点关注前起落架动力学。由于 AIRBUS A350 XWB FAL(总装线)的严格和繁忙的规划,这些测试活动的时间非常短,需要调整测试技术和方法以及优化的工作流程以满足具有挑战性的测试要求。AIRBUS、ONERA 和 DLR 团队之间的强大协同作用使得在远程飞机上执行了前所未有的最短 GVT 活动。测试程序涉及混合 PSM(相位分离方法)和 PRM(相位共振方法),解决非线性行为。由于采用了新颖的数据库系统,获得了有史以来最完整的模态模型数据库。本文致力于描述在这种特别困难的环境中所遵循的流程和使用的方法,以及这些流程和方法如何有助于成功完成这项艰巨的测试活动。关键词:地面振动测试、结构非线性、模态识别、相位分离法、相位共振法
本文介绍了对 FLEXOP 演示飞机进行的地面测试活动。进行的测试分为结构、飞行系统和集成测试。除了描述测试设置和测试执行之外,还给出了主要发现和结论。结构测试包括静态、地面振动和适航性测试。静态和地面振动测试用于对制造的机翼和整个机身进行结构表征。本文还介绍了用于机翼形状和负载重建的光纤布拉格应变传感系统的评估和校准。适航性测试用于证明制造的机翼在指定极限载荷下的结构完整性。在飞行系统测试的背景下,简要介绍了机载自动驾驶仪硬件软件系统的主要组件,包括从 RC 发射器到飞机控制器的信号数据流、基线自动驾驶仪软件的功能以及与地面站的通信。所有这些组件都集成到硬件在环环境中,并简要介绍了伺服电机识别和硬件延迟测量。在设计基线和颤振控制器时考虑了测量的硬件延迟。在软件在环环境中,颤振控制器与基线控制器一起进行了测试。最后介绍系统集成测试。在此背景下,介绍了空气制动器、发动机、电子元件的兼容性、航程和滑行测试。
探测引力波的挑战在于它们在时空中造成的极小扭曲,而这些扭曲很容易被环境噪声掩盖。克服这些挑战需要先进的技术来降低地震活动、热波动和其他来源的噪声(Abbott 等人,2016 年)。一些关键策略包括:首先,地震隔离:LIGO、Virgo 和 KAGRA 中的悬挂镜被设计为与地面振动隔离。多层悬挂系统(包括主动阻尼机制)有助于保护镜子免受地震干扰(Thorne,2017 年);其次,真空系统:这些探测器中的激光束穿过长真空管,以防止空气分子散射,从而将噪声引入测量中。