结构六分力的可识别性的研究.pdfVIP

1998年第t2眷第2期 测试技术学报 Coll2No2 1998 结构六分力的可识别性研究 一r弘f 裴焕斗 潘宏侠 l¨ 3 0 0 5 1) (华jt+L学院，山西．太原0 摘 要 本文在研究动态随机栽荷识别的基础上，以坦克平衡肘为例，进行了材料 力学和弹性力学的理论推导过程，提出了识别结构所受复杂动态随机栽荷的可识别性原 则． 关键词 动态随机裁荷；栽荷识别 O 综述 现代工程中，随着对结构的实用性、便捷性、适应性等需要日异增强，复杂的工作 状态、恶劣的工作环境对结构的动态性能要求越来越高，由此而发展起来的结构动强度 设计迫切需要来自实测的可靠的动态载荷数据。有一部分结构可通过直接测量其所受的 载荷及相关参数而获得载荷信息，但更多的』：程实际情况中结构所受的载荷无法直接测 量或直接测量耗资巨大，这种情况下可通过测量结构的动态特性及响应，间接获得动态 载荷信息，即载荷识别的方法。 载荷识别属于结构分析的逆问题，它是根据结构的动态特性与实测的动力响应来确 定结构所受的动态载荷，由此而引出如F问题：对于任一测点的响应，各载荷分量的贡 献餐以何种形式分配，测点的响应信息能否唯一确定一组载荷分量等?这就是载荷的可 识别问题．它将指导溯试方案的设计与测点的布置。 F面以坦克在行进过程中，联接坦克负重轮与车体的平衡肘在随机路面的激励F． 所受人向载荷为铡，研究其可识别性。 l 平衡肘结构及力学分析 · 收稿日期：1998-29·05 · 山西自然基金资助项日 !!! ～—— 鲤 迅拯盛 堂揠———— !!塑生笠2塑 平衡肘结构基本上Z字形，由两段空心阶梯轴(负重轮轴与车体轴)和～段近似的， 矩形块体(肘体)组成，车体上同定的扭力轴的花键与平衡肘的花键孔配合起列传递力 矩和减振的作用。坦克在行进过程这．不平籀路面对履带板产生三个互相垂直的分力， 通过负重轮在平衡肘上产生互相垂直的三个分力和三个力矩，这六个力素是随机的，且 互相影响。互相耦台。 2平衡肘简化模型的材料力学解 ‘ 如果去除结构受载后的剐体位移，平衡肘与车体的联接处相当于一固定支撑端，而 由负重轮对其施加的六个载荷，也可通过力的平移原则施加在负重轮轴与肘体的连接 处。由于测龌空间的限制，只能在肘体上布簧测点，所以，将负重轮轴加以忽略．并将 肘体近似认为一短粗悬臂粱(=方向尺寸在同一数量级内)。经过上述简化后的模塑及座 标系如圈1所示．鹰标原点位丁负重 轮轴与肘体中心线的交点处，载荷施 F侧画 固定 加在原点处。可以看出，简化后的模 约束面 型相当于一端同定约求的悬臂粱。 当受到沿X方向的力Fl时，粱绕 前侧面 车体轴 Z轴弯曲，根据材料力学对粱的假设可 后侧面 知，x、Z方向的正戍力均为零，在 l：侧面 前后两个侧蕊中相等x坐标值的点 上，沿Y：亨向的芷戍力o，与其Z坐标 ‘ 值成线性关系．而在上F两个侧面中 图l 相等Z坐标值的点上，o，与其Y坐标 值成线性关系．且在相等Y坐标值的点上，oy相等。另外。在上下侧面存在剪应力， 而前后侧面的剪戍力为零。 q=孥 o