一种自由振动位移响应驱动的航天器结构非线性特征检测方法技术

本发明专利技术提供了一种自由振动位移响应驱动的航天器结构非线性特征检测方法，步骤如下：(1)在待检测的含有铰链的航天器结构上施加不同的初始位移，并提取结构在自由振动状态下的实测位移动响应；(2)对第一次初始位移下的结构自由振动位移响应进行动态模态分解，得到结构的动态模态矩阵及其对应的特征值；(3)分解得到的动态模态矩阵及其对应的特征值，对第二次放大的初始位移条件下的位移动响应重构，并与实测的第二次放大的初始条件下的位移动响应进行差异性分析，检测结构非线性的存在。对含有铰链的航天器结构中非线性特征是否存在的检测问题，直接利用结构在自由振动状态下的位移响应，可以有效地判断航天器结构中是否存在非线性特征。

A nonlinear feature detection method of spacecraft structure driven by free vibration displacement response

【技术实现步骤摘要】
一种自由振动位移响应驱动的航天器结构非线性特征检测方法
本专利技术属于非线性结构识别领域，尤其涉及一种基于自由振动位移响应数据驱动的非线性检测方法。
技术介绍
随着航天器结构向着大尺寸发展，航天器结构的形式也越来越多样，所表现的动力学特征也更为复杂。如何从航天器结构的动态响应中判断结构是否存在非线性特征，是影响建立航天器结构的准确的分析模型的关键问题之一。主要的原因是，非线性的存在使得航天器结构的分析方法更为复杂，使得航天器的动力学行为具有难以预测的特点。而检测航天器结构中非线性的存在，有助于定性判断与定性分析航天器的动力学行为。如何检测航天器结构中是否存在非线性特征，已成为亟待解决的实际工程问题。
技术实现思路
专利技术目的，本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种自由振动位移响应驱动的航天器结构非线性特征检测方法，能够有效地检测航天器结构中是否存在非线性特征，具有实际工程意义。为实现本专利技术的目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种自由振动位移响应驱动的航天器结构非线性特征检测方法，该方法包括以下步骤本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自由振动位移响应驱动的航天器结构非线性特征检测方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：/n(1)在待检测的含有铰链的航天器结构上施加不同的两次初始位移，并提取结构在自由振动状态下的实测位移动响应；/n(2)对第一次初始位移下的结构自由振动位移响应进行动态模态分解，得到结构的动态模态矩阵及其对应的特征值；/n(3)利用分解得到的动态模态矩阵及其对应的特征值，通过对第二次放大的初始位移条件下的位移动响应进行重构，并与实测的第二次放大的初始条件下的位移动响应进行差异性分析，从而检测结构非线性是否存在。/n

【技术特征摘要】
1.一种自由振动位移响应驱动的航天器结构非线性特征检测方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
(1)在待检测的含有铰链的航天器结构上施加不同的两次初始位移，并提取结构在自由振动状态下的实测位移动响应；
(2)对第一次初始位移下的结构自由振动位移响应进行动态模态分解，得到结构的动态模态矩阵及其对应的特征值；
(3)利用分解得到的动态模态矩阵及其对应的特征值，通过对第二次放大的初始位移条件下的位移动响应进行重构，并与实测的第二次放大的初始条件下的位移动响应进行差异性分析，从而检测结构非线性是否存在。


2.如权利要求1所述的一种自由振动位移响应驱动的航天器结构非线性特征检测方法，其特征在于，步骤(1)中，在待检测的含有铰链的航天器结构上施加不同的初始位移，并提取结构在自由振动状态下的实测位移动响应，具体步骤包括如下步骤：
(1.1)针对含有铰链的航天器结构，施加不同量级的初始位移条件u1和cu1，其中，u1为初始位移向量，c为放大因子；
(1.2)利用位移测量计测量待检测结构在(1.1)初始位移条件下的自由振动实测位移动响应X1和X2，其中，X1为初始位移u1下的位移动响应，X2为初始位移cu1下的位移动响应。


3.如权利要求2所述的一种自由振动位移响应驱动的航天器结构非线性特征检测方法，其特征在于，步骤(2)中，对第一次初始位移下的结构自由振动位移响应进行动态模态分解，得到结构的动态模态矩阵及其对应的特征值，具体步骤包括如下步骤：
(2.1)利用初始位移u1下的结构自由振动位移响应，构造如下位移向量X′1和X″1：






其中，表示...

【专利技术属性】
技术研发人员：费庆国，曹芝腑，姜东，靳慧，杭晓晨，朱锐，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32