[发明专利]一种边坡监测雷达转臂低频振动消除分析系统及方法

权利要求书

1.一种边坡监测雷达转臂低频振动消除分析系统，其特征在于，包括雷达转臂结构、材料选择模块、模型建立模块、载荷施加模块、振动分析模块以及决策制定模块；

所述材料选择模块用于对雷达转臂结构进行材料选择以及厚度选择；材料选择模块将选定的材料属性以及对应的雷达转臂结构输入至模型建立模块；

所述模型建立模块用于建立雷达转臂分析模型并发送至振动分析模块；

所述振动分析模块用于对模型建立模块建立的雷达转臂分析模型进行振动分析，包括全局坐标建立以及模拟仿真；获取垂直于雷达转臂分析模型框架臂（1）方向的振幅和应力的频率响应振幅；

所述决策制定模块依次获取Z向变形的频率响应中的次高峰的值以及Z向应力的频率响应中的次高峰的值，并结合材料以及厚度生成数统表；

决策制定模块根据数统表选择优选材料以及优选厚度，并设计相应材料厚度的雷达转臂结构；

材料选择模块对材料选择的过程包括以下过程：

材料选择模块根据材料的种类将产品进行编号标记，标记为，其中i为正整数，且i=1,2……n；n为材料种类的总数；并分别获取不同材料的材料属性，分别标记为Sij，j表示材料属性的编号，且j=1,2,3,4；相对应的Si1表示材料编号为i的弹性模量、Si2表示材料编号为i的密度、Si3表示材料编号为i的泊松比、Si4表示材料编号为i的屈服强度；

材料选择模块根据雷达转臂的可调整厚度范围，将雷达转臂分为多组厚度，其中的可调整厚度范围根据雷达的结构进行范围调整，将多组雷达转臂厚度分别标记为，其中l为雷达转臂厚度编号，且l=1,2,……,m；m为厚度编号总数；

材料选择模块将选定的材料属性以及对应的雷达转臂结构输入至模型建立模块，所述模型建立模块根据收到的材料属性以及对应的雷达转臂结构生成雷达转臂模型，并根据材料选择模块设定的雷达转臂厚度生成多组雷达转臂模型，将多组材料不同、厚度不同的雷达转臂模型标记为雷达转臂分析模型；

所述振动分析模块对雷达转臂分析模型进行全局坐标建立的过程包括以下步骤：

振动分析模块选定基础点，并将垂直于框架臂（1）的方向标记为Z轴，将平行于框架臂（1）的方向标记为X轴，竖直向上的方向标记为Y轴；

所述基础点的选择为框架臂（1）平面上，且位于框架臂（1）与第三支撑臂（5）、第四支撑臂（6）连接位置的中心处；

所述振动分析模块对雷达转臂分析模型进行模拟仿真的过程包括以下步骤：

步骤一：振动分析模块发送启振信号至载荷施加模块；

步骤二：载荷施加模块接收到启振信号后，对雷达转臂分析模型沿着垂直于框架臂（1）的方向施加载荷力；并按标准网格划分；

步骤三：振动分析模块获取垂直于雷达转臂分析模型框架臂（1）方向的振幅和应力的频率响应振幅；

步骤四：振动分析模块将获取的垂直于雷达转臂分析模型框架臂（1）方向的振幅和应力的频率响应振幅发送至决策制定模块；

所述载荷力为一个幅值10N，频率范围0-210Hz，频率间隔10Hz的谐波载荷。

2.一种边坡监测雷达转臂低频振动消除分析方法，其特征在于，包括以下步骤：

材料选择模块根据材料的种类将产品进行编号标记，标记为，其中i为正整数，且i=1,2……n；n为材料种类的总数；并分别获取不同材料的材料属性，分别标记为Sij，j表示材料属性的编号，且j=1,2,3,4；相对应的Si1表示材料编号为i的弹性模量、Si2表示材料编号为i的密度、Si3表示材料编号为i的泊松比、Si4表示材料编号为i的屈服强度；

材料选择模块根据雷达转臂的可调整厚度范围，将雷达转臂分为多组厚度，其中的可调整厚度范围根据雷达的结构进行范围调整，将多组雷达转臂厚度分别标记为，其中l为雷达转臂厚度编号，且l=1,2,……,m；m为厚度编号总数；

材料选择模块将选定的材料属性以及对应的雷达转臂结构输入至模型建立模块，所述模型建立模块根据收到的材料属性以及对应的雷达转臂结构生成雷达转臂模型，并根据材料选择模块设定的雷达转臂厚度生成多组雷达转臂模型，将多组材料不同、厚度不同的雷达转臂模型标记为雷达转臂分析模型；

模型建立模块根据雷达转臂结构以及选择的材料以及厚度建立雷达转臂分析模型；

振动分析模块选定基础点，并将垂直于框架臂（1）的方向标记为Z轴，将平行于框架臂（1）的方向标记为X轴，竖直向上的方向标记为Y轴；

所述基础点的选择为框架臂（1）平面上，且位于框架臂（1）与第三支撑臂（5）、第四支撑臂（6）连接位置的中心处；

所述振动分析模块对雷达转臂分析模型进行模拟仿真的过程包括以下步骤：

步骤一：振动分析模块发送启振信号至载荷施加模块；

步骤二：载荷施加模块接收到启振信号后，对雷达转臂分析模型沿着垂直于框架臂（1）的方向施加载荷力；并按标准网格划分；

步骤三：振动分析模块获取垂直于雷达转臂分析模型框架臂（1）方向的振幅和应力的频率响应振幅；

步骤四：振动分析模块将获取的垂直于雷达转臂分析模型框架臂（1）方向的振幅和应力的频率响应振幅发送至决策制定模块；

其中，载荷力为一个幅值10N，频率范围0-210Hz，频率间隔10Hz的谐波载荷；

振动分析模块获取垂直于雷达转臂分析模型框架臂（1）方向的振幅和应力的频率响应振幅；并发送至决策制定模块；

决策制定模块依次获取Z向变形的频率响应中的次高峰的值以及Z向应力的频率响应中的次高峰的值，并结合材料以及厚度生成数统表；

决策制定模块根据数统表选择优选材料以及优选厚度，并设计相应材料厚度的雷达转臂结构。