动态分析设计

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动态分析设计(Dynamic Analysis Design)

　　动态分析设计是基于控制论的一种现代设计方法，是根据一定的动裁工况，对设计对象提出的功能要求及设计准则，按照结构动力学的分析方法和实验方法，对机械进行分析和设计。

　　实际产品往往是由一定数量的零件通过各种方式联接而成的机械系统，这时需要对整个系统进行静态和动态分析。尤其是对于高速重载的机械产品，其动态性能是决定产品质量和使用寿命的关键因素，产品运行中振动、噪音、动应力和动变形的大小都直接取决于其动态性能的好坏。

　　机械动态分析设计是正在发展中的一项新技术，涉及众多学科，如现代动态分析、结构动力学理论等，其完整的动态设计理论和方法体系还未形成。

　　为了便于分析，通常把系统看成是一个其内部情况不明的黑箱，通过外部观察，根据其功能对黑箱和周围不同的信息联系进行分析，求出它们的动态特性参数，然后进一步寻求它们的机理和结构。这种方法可称为“外部求内法”。用这种方法进行分析，首先要建立对象的数学模型，通常用复域中的传递函数、频域中的频率特性及时域中的微分特性来描述其数学模型。

　　动态分析的主要理论基础是模态分析和模态综合理论，采用的主要方法有：有限元分析方法、模型试验方法及传递函数分析法等。

　　模型试验方法主要应用激振响应法测定系统动力特性，包括各阶固有频率、各阶模态振型、有关点的动柔度等，再利用这些数据进行分析，找出系统的薄弱环节，然后提出改进措施加以实现。目前，动态测试技术已能对各种测试信号进行多种变换和分析，如快速傅里叶变换、频谱分析、相关分析、功率谱分析等等，并已发展了相应的分析仪器和软件系统。利用测试信号的有关分析和处理，便能揭示机构系统的动态特性。但是，没有利用动力学模型的试验方法只能得出改进设计的方向性指导，不能定量地显示设计的改进细节。