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潜艇设备冲击响应谱谱跌特性数值分析 预览
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作者 王晓欣 李笑天 +1 位作者 马笑辉 杜国伟 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2019年第3期31-37,共7页
[目的]设计冲击谱是舰载设备响应谱抗冲击分析的关键输入条件。为了研究大质量舰载设备安装后的谱跌特性,[方法]以潜艇为例,通过对舱段结构的有限元数值模拟,研究舰载设备在不同连接方式下冲击谱随质量及刚度变化的规律,并与目前广泛采... [目的]设计冲击谱是舰载设备响应谱抗冲击分析的关键输入条件。为了研究大质量舰载设备安装后的谱跌特性,[方法]以潜艇为例,通过对舱段结构的有限元数值模拟,研究舰载设备在不同连接方式下冲击谱随质量及刚度变化的规律,并与目前广泛采用的国军标GJB 1060.1-91给出的冲击设计谱进行对比。[结果]结果表明:对于单自由度系统,在低频段(位移段)和高频段(加速度段),国军标给出的冲击谱更保守;在中频段(速度段),研究得到的响应谱大于国军标给出的响应谱。对于多自由度系统,依据国军标给出的方法忽略模态间的相互作用将导致计算偏于保守。此外,设备与舱段的连接方式对设备响应谱存在明显影响。[结论]研究得到的各种因素对谱跌特性的影响规律,对潜艇大型设备的抗冲击设计具有借鉴意义。 展开更多
关键词 潜艇 冲击响应分析 冲击谱
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趋势项误差的低频极限特征理论模型与处理方法研究 预览
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作者 王乾勋 闫明 +2 位作者 杜志鹏 张玮 李营 《振动与冲击》 CSCD 北大核心 2018年第12期239-243,共5页
针对冲击信号中趋势项误差造成的冲击谱低频失真问题,建立了趋势项误差的低频极限特征理论模型,解释了趋势项产生冲击谱低频失真的原因。据此设计一种基于指数衰减的趋势项误差消除方法;对含趋势项误差的实船水下爆炸冲击信号进行了处... 针对冲击信号中趋势项误差造成的冲击谱低频失真问题,建立了趋势项误差的低频极限特征理论模型,解释了趋势项产生冲击谱低频失真的原因。据此设计一种基于指数衰减的趋势项误差消除方法;对含趋势项误差的实船水下爆炸冲击信号进行了处理。结果表明,此方法对冲击谱低频修正效果明显,在0.1-10 Hz滚降率提高近38 d B/oct,且对不包含趋势项误差的中高频段的冲击谱影响较小,可以用于舰艇水下爆炸冲击加速度信号趋势项误差的修正。 展开更多
关键词 水下爆炸 趋势项 冲击谱 理论模型 指数衰减
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舰艇簧片式电气开关抗冲击性能分析 预览
3
作者 冯麟涵 郭君 +1 位作者 黄式璋 赵勋 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2018年第A01期170-174,共5页
[目的]簧片式触点开关作为连接电路的重要元器件,在舰艇电气系统中得到广泛应用。由于该开关对水下非接触爆炸冲击十分敏感,一旦发生损坏,可能导致电气系统失效。为研究簧片式开关的抗冲击性能,确定开关的临界工作条件,[方法]采用有限... [目的]簧片式触点开关作为连接电路的重要元器件,在舰艇电气系统中得到广泛应用。由于该开关对水下非接触爆炸冲击十分敏感,一旦发生损坏,可能导致电气系统失效。为研究簧片式开关的抗冲击性能,确定开关的临界工作条件,[方法]采用有限元方法模拟冲击过程,通过对开关模型施加不同频段的三角波冲击载荷,找到对应频段的临界加速度幅值,以此分析不同频段的响应特性。[结果]结果显示,激励力的冲击谱在某固定点的值一旦超过允许值,开关触头就会出现分离。[结论]因此增加预紧力可改善开关抗冲击性能,为舰船电气设备开关的损伤模式研究及其防护提供依据。 展开更多
关键词 簧片式开关 冲击谱 三角波 冲击响应
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舰船冲击谱若干计算方法比较研究 预览
4
作者 谢浩 冯麟涵 +2 位作者 吴静波 李晓文 郭君 《噪声与振动控制》 CSCD 2017年第4期115-120,共6页
在水下爆炸冲击载荷作用下,舰船通常采用冲击谱来考核设备抗冲击性能。但由于没有统一计算标准,不同工程人员采用冲击谱的算法不同,得到的计算结果差异很大。针对现在已有冲击谱的不同计算方法,分别采用直接积分法、递归法、三次样... 在水下爆炸冲击载荷作用下,舰船通常采用冲击谱来考核设备抗冲击性能。但由于没有统一计算标准,不同工程人员采用冲击谱的算法不同,得到的计算结果差异很大。针对现在已有冲击谱的不同计算方法,分别采用直接积分法、递归法、三次样条法、递归滤波法等计算方法对滤波后的信号求解冲击谱,通过改变采样频率和采样精度分析不同计算方法的使用条件、精度、效率。结果表明在采样精度一定时,与其他方法相比,递归法、递归滤波法计算效率高、稳定性好,适合实际工程使用。 展开更多
关键词 振动与波 冲击谱 直接积分法 递归法 三次样条法 递归滤波法
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水下爆炸作用下潜艇冲击环境影响因素研究 预览 被引量:1
5
作者 李晓文 范斌 +1 位作者 杨勇 郭君 《噪声与振动控制》 CSCD 2017年第6期72-76,共5页
潜艇结构在其生命周期内不可避免会遭受水下爆炸冲击载荷作用, 水下爆炸载荷引起的潜艇板架结构冲击响应往往是引起舰载设备破坏的主要因素, 为保证潜艇结构安全性和舰载设备正常使用, 有必要对潜艇设备冲击环境进行深入研究.潜艇在水... 潜艇结构在其生命周期内不可避免会遭受水下爆炸冲击载荷作用, 水下爆炸载荷引起的潜艇板架结构冲击响应往往是引起舰载设备破坏的主要因素, 为保证潜艇结构安全性和舰载设备正常使用, 有必要对潜艇设备冲击环境进行深入研究.潜艇在水下爆炸载荷作用下冲击环境计算涉及到攻角、 炸药类型、 冲击因子、 水深以及舰载设备安装位置等多方面因素影响.采用数值仿真方法, 对影响潜艇设备冲击环境的多方面因素分别进行研究, 为潜艇结构抗冲击设计提供参考. 展开更多
关键词 振动与波 冲击环境 水下爆炸 数值仿真 冲击谱 潜艇
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水下发射航行体出水过程瞬态响应的谱分析方法
6
作者 吕海波 岳之光 +2 位作者 武龙龙 李明 赵振军 《宇航总体技术》 2017年第2期42-45,共4页
水下航行体在穿越水面时,受到移动式空泡溃灭压力作用,激起结构较大瞬态响应,因此其出水问题是工程设计的关注焦点。针对移动载荷作用下的水下航行体的瞬态响应问题,提出了基于冲击响应谱的谱分析方法,对于多模态下的综合方法进行了研... 水下航行体在穿越水面时,受到移动式空泡溃灭压力作用,激起结构较大瞬态响应,因此其出水问题是工程设计的关注焦点。针对移动载荷作用下的水下航行体的瞬态响应问题,提出了基于冲击响应谱的谱分析方法,对于多模态下的综合方法进行了研究和比较,并对航行体出水动态响应进行了分析。采用本文方法可以在频域中迅速地获得结构动态响应解,并与时域解具有较好的一致性,且可以考虑外力随机分布下的动态响应,具有较好的适应性。 展开更多
关键词 移动载荷 瞬态响应 空泡溃灭 冲击谱
20000t浮动核电站驳船与补给船碰撞计算分析 预览 被引量:1
7
作者 吴伟国 王天琦 +1 位作者 郭君 陈永备 《船舶》 2016年第5期33-43,共11页
浮动核电站驳船作为反应堆的承载结构,其耐撞性能与发生碰撞时反应堆部位的冲击环境对核电站的运行安全有十分重要的影响.文章参考俄罗斯即将投入运营的“罗蒙诺索夫”号浮动核电站的结构形式和布置情况,在ANSYS/LS-DYNA中建立了浮动核... 浮动核电站驳船作为反应堆的承载结构,其耐撞性能与发生碰撞时反应堆部位的冲击环境对核电站的运行安全有十分重要的影响.文章参考俄罗斯即将投入运营的“罗蒙诺索夫”号浮动核电站的结构形式和布置情况,在ANSYS/LS-DYNA中建立了浮动核电站驳船与其中的小型核反应堆及其主要管路的简化有限元模型,对驳船舷侧在与补给船球鼻首发生微能碰撞时结构的变形损伤情况进行分析,并通过计算核反应堆关键位置处的冲击谱,对碰撞过程中反应堆部位的冲击环境进行了分析,为管路相关设备的冲击设计提供参考. 展开更多
关键词 浮动核电站 船舶碰撞 LS-DYNA 舷侧结构损伤 冲击谱
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水下爆炸作用下舰船设备冲击谱计算方法研究 预览
8
作者 宋敬利 赵红光 李琛 《爆破》 CSCD 北大核心 2016年第4期107-111,共5页
舰船设备在水下爆炸作用下的冲击谱计算,一般采用设备基础测得的加速度信号通过杜哈曼积分获得,但由于信号中零漂和高频干扰的存在往往使得计算结果不能真实反映设备的冲击环境,为解决这一问题提出了多项式最小二乘法对测量原始信号进... 舰船设备在水下爆炸作用下的冲击谱计算,一般采用设备基础测得的加速度信号通过杜哈曼积分获得,但由于信号中零漂和高频干扰的存在往往使得计算结果不能真实反映设备的冲击环境,为解决这一问题提出了多项式最小二乘法对测量原始信号进行零漂修正,采用自适应滤波器对修正后信号进行滤波处理的预处理方法。信号经过预处理后再采用杜哈曼积分进行冲击谱计算,通过计算冲击谱与簧片仪实际测得的冲击谱进行对比验证了计算方法的可行性。计算结果可以作为舰船设备在水下爆炸作用下冲击防护设计的依据,该方法也可以作为其它振动冲击领域冲击谱计算与分析的参考。 展开更多
关键词 舰船设备 冲击谱 零漂 滤波
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小型浮动冲击平台水下爆炸数值仿真与验证 预览 被引量:1
9
作者 陈高杰 周庆飞 +1 位作者 王树乐 程素秋 《电子测量技术》 2016年第4期42-44,52共4页
舰载设备抗冲击能力对舰艇生命力十分重要,实验测量因消耗大且危险性高不能大量开展,数值仿真技术的发展为舰载设备考核提供了新的手段。通过基于声固耦合法的有限元分析技术对某小型浮动冲击平台(FSP)进行数值仿真实验,并与实爆实验... 舰载设备抗冲击能力对舰艇生命力十分重要,实验测量因消耗大且危险性高不能大量开展,数值仿真技术的发展为舰载设备考核提供了新的手段。通过基于声固耦合法的有限元分析技术对某小型浮动冲击平台(FSP)进行数值仿真实验,并与实爆实验结果对比,验证了缓冲平台基座处冲击加速度峰值和冲击谱仿真计算的正确性。结果表明,该方法可为舰载设备提供准确的冲击环境输入,可对该型FSP进行准确的冲击环境预报,研究成果可推广应用到中大型FSP。 展开更多
关键词 浮动冲击平台 数值仿真 水下爆炸 冲击谱
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横向冲击试验机的冲击台强度及运动规律分析 预览
10
作者 王乾勋 闫明 +1 位作者 史万友 杜志鹏 《造船技术》 2016年第4期67-70,共4页
横向冲击试验机是考核舰艇设备抵抗水下非接触爆炸冲击性能的关键设备,用于模拟正、负波冲击下船体的响应。被试设备安装在冲击台面上,正波冲击时,设备对冲击台产生巨大的倾覆力矩同时设备向冲击缸一侧倾斜,负波冲击过程中由于设备振荡... 横向冲击试验机是考核舰艇设备抵抗水下非接触爆炸冲击性能的关键设备,用于模拟正、负波冲击下船体的响应。被试设备安装在冲击台面上,正波冲击时,设备对冲击台产生巨大的倾覆力矩同时设备向冲击缸一侧倾斜,负波冲击过程中由于设备振荡使冲击台的导轨产生周期性的正压力和摩擦力。用有限元方法分析了该冲击台摩擦力及运动规律,发现:倾覆力矩作用到导轨上,使燕尾槽导向产生很大的接触力和摩擦力。导轨之间的摩擦力对冲击台的输出波形有显著影响,不仅使正波加速度峰值显著增加或减小还使负波的波形呈现锯齿状。燕尾槽的摩擦力降低了冲击台的峰值速度,使负波过程提前结束,减少了冲击台的位移,并对冲击响应谱低频段产生严重影响。该研究对于横向冲击试验机的设计具有一定的指导意义。 展开更多
关键词 燕尾槽 倾覆力矩 摩擦力 运动规律 冲击谱
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舰用设备设计谱、考核谱及其实现方法分析 预览
11
作者 杜俭业 李营 +1 位作者 杜志鹏 李海涛 《兵工学报》 CSCD 北大核心 2015年第S1期78-86,共9页
真实再现舰船水下爆炸冲击环境是舰用设备设计和考核的前提。分析了实船水下爆炸响应的时域和频域特征,介绍并评述了设计谱、考核谱的分析方法的现状及其局限性。给出了时域实现的转化方法和路径,并对典型舰用设备进行了数值仿真。研究... 真实再现舰船水下爆炸冲击环境是舰用设备设计和考核的前提。分析了实船水下爆炸响应的时域和频域特征,介绍并评述了设计谱、考核谱的分析方法的现状及其局限性。给出了时域实现的转化方法和路径,并对典型舰用设备进行了数值仿真。研究表明:实船水下爆炸响应可分为冲击波阶段和气泡脉动阶段,且具有三折线谱的特点。基于位移、速度和加速度等效,结合过冲分析,可以从冲击谱得到相应波形的参数。不同安装基础的设备,冲击考核实现方式有一定差异。 展开更多
关键词 爆炸力学 舰用设备 冲击谱 设计 考核
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谱跌效应的参数化研究 预览
12
作者 计晨 杨永钾 +1 位作者 冯麟涵 李营 《兵工学报》 CSCD 北大核心 2015年第S1期72-77,共6页
在舰船设备的抗冲击性能考核中,由于设备结构惯性力与基础输入之间的相互作用,设备的实际冲击环境常存在谱跌效应,若忽略这一影响将引起冲击考核的较大误差。将多自由度系统冲击响应分析与实验设计统计相结合,对谱跌效应的各个影响因素... 在舰船设备的抗冲击性能考核中,由于设备结构惯性力与基础输入之间的相互作用,设备的实际冲击环境常存在谱跌效应,若忽略这一影响将引起冲击考核的较大误差。将多自由度系统冲击响应分析与实验设计统计相结合,对谱跌效应的各个影响因素进行研究,得出了谱跌效应的主要影响因素和变化趋势。通过构造近似模型,得出了谱跌加速度谱和速度谱的多因素经验公式。 展开更多
关键词 爆炸力学 舰船设备 跌效应 冲击谱 参数化
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箱形梁结构船体水下非接触爆炸冲击环境分析 预览
13
作者 吴铭 孙登成 +1 位作者 姬秀滨 吴子奇 《计算机辅助工程》 2013年第A02期284-289,共6页
为研究箱形梁结构船体在水下非接触爆炸作用下的冲击环境,在船体中部范围内主要受力部位设置箱形梁,并与考虑箱形梁产生的质量变化而建立的等重船模进行对比,来描述箱形梁结构对冲击环境的影响.基于Abaqus中的声固耦合算法求解2种形... 为研究箱形梁结构船体在水下非接触爆炸作用下的冲击环境,在船体中部范围内主要受力部位设置箱形梁,并与考虑箱形梁产生的质量变化而建立的等重船模进行对比,来描述箱形梁结构对冲击环境的影响.基于Abaqus中的声固耦合算法求解2种形式船体的冲击响应,以冲击谱为工具描述船体结构的冲击环境,并给出舱内甲板层的冲击环境分布. 分析归纳箱形梁的作用机理,为相关舰船设备的舾装与船体优化设计提供参考. 展开更多
关键词 箱形梁 冲击环境 水下非接触爆炸 声固耦合法 冲击谱
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发泡聚乙烯包装系统冲击谱研究 预览
14
作者 李军 《包装工程》 CAS CSCD 北大核心 2012年第9期 46-48,共3页
建立了发泡聚乙烯缓冲包装系统的缓冲模型,运用四阶变步长Runge-Kutta方法,计算出了此非线性系统在半正弦脉冲冲击下的冲击响应谱,并讨论了参数λ1,λ2和λ3对冲击谱的影响规律。
关键词 发泡聚乙烯 缓冲包装 冲击谱
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半正弦波脉冲激励下斜支承系统冲击特性 预览 被引量:5
15
作者 孔凡玲 陈安军 《噪声与振动控制》 CSCD 2012年第2期 41-44,共4页
以斜支承弹簧系统为研究对象,考虑半正弦波脉冲激励,建立系统几何非线性冲击动力学方程。以系统响应加速度峰值与脉冲激励幅值之比为描述系统的响应指标,系统支承角及无量纲脉冲时间为变量,构建系统三维冲击谱。利用四阶龙格·... 以斜支承弹簧系统为研究对象,考虑半正弦波脉冲激励,建立系统几何非线性冲击动力学方程。以系统响应加速度峰值与脉冲激励幅值之比为描述系统的响应指标,系统支承角及无量纲脉冲时间为变量,构建系统三维冲击谱。利用四阶龙格·库塔数值积分讨论系统支承角、无量纲脉冲激励时间、无量纲脉冲激励幅值以及系统阻尼等对系统响应的影响。研究表明,系统响应对脉冲激励时间存在敏感区域,控制系统的刚度可避开敏感区;系统支承角对响应影响较大,随支承角的减小,系统响应峰值敏感区域变大;随脉冲激励幅值增加系统响应峰值波动加剧,且敏感区域变大;增加系统阻尼可有效地改善系统抗冲击特性。 展开更多
关键词 振动与波 斜支承弹簧系统 半正弦激励 非线性 冲击谱 冲击特性
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基于MATLAB/GUI的非线性包装系统破损边界计算软件设计 预览 被引量:3
16
作者 郭勇 王振林 《包装工程》 CAS CSCD 北大核心 2012年第17期57-59,共3页
基于MATLAB/GUI开发出了用于求解破损边界曲线的软件,并独立于MATLAB程序。该软件可用于求解各类非线性包装系统在脉冲激励下的冲击谱响应及破损边界曲线,为包装动力学计算奠定基础。简要给出了软件设计步骤,最后给出了工程应用实例。
关键词 MATLAB/GUI 冲击谱 破损边界 软件开发
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振镜冲击谱分析 预览 被引量:2
17
作者 赵源 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2012年第2期 179-182,共4页
高精度光束扫描、对准和跟踪是精密测控领域中的关键技术。基于SiC材料设计了出轻量化振镜。介绍了有限元分析中基于大质量法的冲击响应谱分析的理论与分析方法。在指定的冲击环境下,采用PATRAN作为前处理器对摆镜进行建模,用NASTRAN为... 高精度光束扫描、对准和跟踪是精密测控领域中的关键技术。基于SiC材料设计了出轻量化振镜。介绍了有限元分析中基于大质量法的冲击响应谱分析的理论与分析方法。在指定的冲击环境下,采用PATRAN作为前处理器对摆镜进行建模,用NASTRAN为求解器进行冲击谱分析求解。指出了模态的参与因子,得出了冲击响应谱分析的位移、加速度和应力的峰值响应。计算表明系统满足所在冲击环境条件下的动力学环境要求,为摆镜的设计提供了重要的参考依据。 展开更多
关键词 有限元分析 冲击谱 相关跟踪 摆镜
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设备缓冲平台在水下爆炸载荷作用下冲击响应分析 被引量:5
18
作者 郑长允 赵鹏远 +1 位作者 赵红光 宋敬利 《科技导报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第18期37-40,共4页
在水下爆炸舰船抗冲击试验中,缓冲平台是设备冲击防护的有效工具。为检测缓冲平台在爆炸载荷下的缓冲特性,用小型浮动冲击平台作为试验冲击载体。对缓冲平台和平台上设备的基础输入进行测量。并采用冲击谱分析方法进行处理分析。得到... 在水下爆炸舰船抗冲击试验中,缓冲平台是设备冲击防护的有效工具。为检测缓冲平台在爆炸载荷下的缓冲特性,用小型浮动冲击平台作为试验冲击载体。对缓冲平台和平台上设备的基础输入进行测量。并采用冲击谱分析方法进行处理分析。得到了缓冲平台冲击响应特性。试验分析结果表明。缓冲平台采用不同的阻尼比对平台设备冲击响应的影响较大;当设备的自身质量较大时。平台上设备响应谱会出现明显的谱跌现象;在设备抗冲击防护设计时,应当考虑设备质量及固有频率对冲击谱的影响,这样有利于减小设备抗冲击防护设计难度。 展开更多
关键词 水下爆炸 冲击谱 缓冲平台 冲击响应
半正弦脉冲激励下斜支承系统易损件冲击特性 预览 被引量:3
19
作者 陈安军 《噪声与振动控制》 CSCD 2012年第3期 63-66,共4页
以考虑易损件的斜支承弹簧系统为研究对象,建立系统几何非线性动力学方程,利用龙格—库塔法对易损件冲击响应特性进行数值分析。以易损件加速度响应峰值与脉冲激励幅值之比为易损件在半正弦波脉冲激励作用下的响应指标,无量纲脉冲激励... 以考虑易损件的斜支承弹簧系统为研究对象,建立系统几何非线性动力学方程,利用龙格—库塔法对易损件冲击响应特性进行数值分析。以易损件加速度响应峰值与脉冲激励幅值之比为易损件在半正弦波脉冲激励作用下的响应指标,无量纲脉冲激励时间作为变量,构建易损件的冲击响应谱。通过数值分析讨论脉冲激励幅值、脉冲激励时间、系统支承角以及频率比等对易损件冲击响应的影响规律。研究表明,系统支撑角、频率比等对易损件冲击响应影响显著,增加频率比可使易损件加速度响应峰值明显降低,低频率比条件下增大质量比可抑制易损件加速度响应峰值。 展开更多
关键词 振动与波 易损件 斜支承系统 非线性 冲击谱 冲击特性
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两自由度强滞后非线性系统梯形脉冲的冲击研究 预览
20
作者 高德 卢富德 王振林 《包装学报》 2011年第1期 11-14,共4页
建立了两自由度的滞后非线性包装缓冲模型,得到系统的振动方程,经过一系列变换得到振动微分方程的状态变量,运用四阶变步长Runge—Kutta方法,算出此非线性系统在梯形脉冲冲击下的冲击响应谱,得出质量比β1、刚度比β2对冲击谱曲面... 建立了两自由度的滞后非线性包装缓冲模型,得到系统的振动方程,经过一系列变换得到振动微分方程的状态变量,运用四阶变步长Runge—Kutta方法,算出此非线性系统在梯形脉冲冲击下的冲击响应谱,得出质量比β1、刚度比β2对冲击谱曲面的影响。冲击谱曲面能全面反映包装系统在不同无量纲冲击时间τ0作用下的影响规律。 展开更多
关键词 两自由度 滞后非线性 冲击谱
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