動態分析設計

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動態分析設計(Dynamic Analysis Design)

　　動態分析設計是基於控制論的一種現代設計方法，是根據一定的動裁工況，對設計對象提出的功能要求及設計準則，按照結構動力學的分析方法和實驗方法，對機械進行分析和設計。

　　實際產品往往是由一定數量的零件通過各種方式聯接而成的機械繫統，這時需要對整個系統進行靜態和動態分析。尤其是對於高速重載的機械產品，其動態性能是決定產品質量和使用壽命的關鍵因素，產品運行中振動、噪音、動應力和動變形的大小都直接取決於其動態性能的好壞。

　　機械動態分析設計是正在發展中的一項新技術，涉及眾多學科，如現代動態分析、結構動力學理論等，其完整的動態設計理論和方法體系還未形成。

　　為了便於分析，通常把系統看成是一個其內部情況不明的黑箱，通過外部觀察，根據其功能對黑箱和周圍不同的信息聯繫進行分析，求出它們的動態特性參數，然後進一步尋求它們的機理和結構。這種方法可稱為“外部求內法”。用這種方法進行分析，首先要建立對象的數學模型，通常用復域中的傳遞函數、頻域中的頻率特性及時域中的微分特性來描述其數學模型。

　　動態分析的主要理論基礎是模態分析和模態綜合理論，採用的主要方法有：有限元分析方法、模型試驗方法及傳遞函數分析法等。

　　模型試驗方法主要應用激振響應法測定系統動力特性，包括各階固有頻率、各階模態振型、有關點的動柔度等，再利用這些數據進行分析，找出系統的薄弱環節，然後提出改進措施加以實現。目前，動態測試技術已能對各種測試信號進行多種變換和分析，如快速傅里葉變換、頻譜分析、相關分析、功率譜分析等等，並已發展了相應的分析儀器和軟體系統。利用測試信號的有關分析和處理，便能揭示機構系統的動態特性。但是，沒有利用動力學模型的試驗方法只能得出改進設計的方向性指導，不能定量地顯示設計的改進細節。