用矩阵广义逆和灵敏度分析修正阻尼结构动力学模型

本文基于矩阵广义逆和灵敏度分析,提出了一种阻尼结构动力学模型的修正方法。该方法以实测结构模态参数为基准修正结构初始质量、刚度和阻尼矩阵,从而使计算和实测结构模态参数更为吻合。方法的修正过程分两步:首先,利用复模态理论的正交关系和特征关系对结构初始质量、刚度和阻尼矩阵作第一次修正;其次,利用复频率灵敏度分析对质量、刚度和阻尼矩阵作再次修正。数值算例和应用实例均表明,本文方法具有较高的修正精度,是一种简便有效的结构动力学模型修正方法。     

一种粘性阻尼系统频域响应灵敏度计算方法

给出了一种粘性阻尼系统频域响应灵敏度分析的双模态展开方法，引入与响应相对应的虚拟载荷，由两次模态展开得出频域响应灵敏度公式，为了减少模态截断误差，本文基于幂级数展开原理，又导出了一种双模态加速方法。数值示例表明，双模态加速法可大大提高模态截断时频域响应灵敏度分析的精度。     

频率相关粘性阻尼理论及有关问题的解

本文对一个结构阻尼力模型进行概括,将其表述为一个固体阻尼理论:频率相关粘性阻尼理论,并由此出发合理地建立了复阻尼理论;此外给出了它们和常用粘性阻尼理论的参数之间的关系式。文中提出了频率相关粘性阻尼振子在任意扰力作用下的响应分析方法,还研究了相应的多自由度系统问题,最后对有关的滞变阻尼问题进行了必要的讨论。     

关于复模态理论的几个问题

对一个具有一般粘性阻尼的n个自由度的线性振动系统的研究需要用到复模态理论。本文论述了复模态理论中的若干问题,证明了复模态参数的一些重要性质,定义了实广义参数(广义质量,广义阻尼率等),导出了实系数矩形式的系统传递函数,还定义了系统的共振频率。所有这些定义和公式都兼容实模态理论中对应的定义和公式。     

广义逆特征值方法在动力模型修正中的应用

本文针对土木工程中理论计算的要求和特点,基于逆特征值理论给出了一种适合有限元动力模型修正的广义逆特征值方法,该方法在给出修正解的表达式基础上,要求修正解满足动力模型的力学特征,且仅需要少量试验数据,是一种简单、实用的有限元模型修正方法。     

用不完全模态试验数据修正粘性阻尼矩阵

假定质量矩阵、刚度矩阵、复振型是精确的或已修正的，研究用不完全复模态试验数据修正粘性阻尼矩阵。依据特征方程、粘性阻尼矩阵的对称性和半正定性，利用代数特征值反问题的理论和方法，给出了问题解的存在性和唯一性，提出了修正粘性阻尼矩阵的一个新方法。用这个方法修正的粘性阻尼矩阵不仅满足特征方程，而且是唯一的最优对称半正定矩阵。最后用两个例子说明本文方法的有效性。     

用优化方法修正阻尼结构动力学模型

本文提出一种阻尼结构动力学模型修正方法，该方法利用复模态理论的正交关系和特征关系建立结构初始质量，刚度与阻尼矩阵的修正方程，然后用优化方法求解参数。应用实例表明，该方法能提高结构动力学模型精度，使计算和实测结构模态参数较好吻合。     

广义逆法修正结构有限元动力模型

本文利用求非完备振型集[φ]_(n×m)(m≤n)的Moore-Penrose广义逆,导出一组关于结构有限元动力模型[K_A]、[M_A]的修正公式。算例表明:本文的修正方法可明显改善理论分析模型的计算精度。     

基于复域灵敏度分析的静力模型修正方法研究

基于复域灵敏度分析技术,提出了静力模型修正方法。利用复变量求导法建立了模型修正过程中参数灵敏度的高精度计算方法,给出了基于静力测试信息的模型迭代修正格式。对基于模态特性测量信息的模型修正过程,通过引入特征载荷的方法,把动力特性模型的修正转化为静力模型修正。推导了模型修正过程中测量误差对参数修正结果影响的误差估计公式,便于对修正结果进行可靠性评估。数值算例表明本文建立的修正方法可以高效地实现多参数模型的修正。对润扬大桥悬索桥桥塔模型进行了修正,结果表明该文的方法在修正结果精度和模型关联性方面是有效可靠的。     

动力学在振动给料机中的应用

本文介绍了带有摩擦阻尼的振动给料机的结构特点,建立了振动给料机在既有粘性阻尼又有摩擦阻尼的情况下受简谐激励振动时的力学模型。通过将运动微分方程中的理想干摩擦阻尼力展开为Fourier级数,取级数展开的第一项作为近似,求出了振幅及相位差角的一般表达式。最后应用Matlab语言实现了振幅、相位的参数计算,绘制出不同粘性阻尼和摩擦阻尼时幅频特性曲线和相频特性曲线。并与之结合,分析讨论了理想干摩擦阻尼对幅频特性和相频特性的影响,指出了摩擦阻尼与粘性阻尼结合可以有效降低共振时的振幅,且共振时,若摩擦力按线性增加则振幅按线性衰减;而粘性阻尼较小时,理想干摩擦阻尼力对相频特性的影响极为明显。     

一般阻尼线性系统随机地震反应分析

本文给出了一种物理意义明确的计算一般阻尼线性系统随机地震响应的方法．对于系统内部无调谐作用的情况，得到了在数学格式上与比例阻尼系统完全相同的系统响应的简化计算方法。     

一种提高薄膜厚度测量灵敏度的方法

针对薄膜材料厚度无损测试技术,提出一种三电极平行板电容传感器薄膜测厚方法。具体采用了三电极平行板电容器结构,该电容传感器含有三个相同的几何尺寸是毫米级的平板电极探头,电极之间的间距可变。依据电容原理和保角变换方法建立理论模型。通过Fortran语言编写算法,将得出的计算结果与传统方法进行比较。结果表明用此方法检测薄膜厚度变化,不仅继承了传统电容测厚技术具有的结构简单,操作快捷,便于控制,低功耗,低成本等优点,还大大提高了薄膜厚度检测的灵敏度。     

Modified modal methods for calculating eigenpair sensitivity of asymmetric damped system

Many real systems such as moving vehicles on roads, missiles following trajectories and ships in sea water have asymmetric mass, damping and stiffness matrices. Eigen‐sensitivity analysis methods for the symmetric damped system cannot be used in the asymmetric damped case. Therefore, a method for calculating eigenpair sensitivity of the asymmetric damped system is needed. To do this, a modal method employing a modal superposition idea was recently developed. Since the accuracy of the modal method is dependent on the number of modes used in calculation, the modal method needs higher eigenvectors to guarantee the accuracy. In large‐scale systems, however, only a few lower modes are generally considered for the dynamic analysis. Hence, if the modal method is used to obtain the eigen‐sensitivity of the large‐scale system, the significant errors could not be avoided due to the lack of the information of higher modes. In this paper, the modified modal methods for computing the sensitivities of the eigenpairs of asymmetric damped system using a few lowest sets of modes are proposed. Numerical example shows that the proposed methods achieve better calculating efficiency than the previous modal method. Copyright © 2004 John Wiley Sons, Ltd.     

一种用于阻尼夹层板传声损失（TL）计算的等效参数法

本文给出一种用于阻尼夹层板传声损失（ＴＬ）计算的简化方法──等效参数法，将该方法应用于对称及非对称阻尼夹层板的ＴＬ计算，并与按照复杂的Ｃｈｏｎａｎ＆Ｋｕｇｏ关于复合板的波传递理论经数值计算得出的ＴＬ值进行了比较．结果表明：对于在噪声控制工程中人们感兴趣的频率范围，这种简化方法能够给出较为满意的结果．     

基于谱约束下矩阵逼近的模型修正方法

基于谱约束下的矩阵最佳逼近理论 ,提出一种新的以实验振动测试和参数辨识的数据为参考 ,进行有限元分析模型修正的方法。该方法以实验获得的不完备模态的谱点为约束 ,运用Bayes估计原理来处理试验结果误差带来的实验模态可信度问题 ,求取分析模型的最佳逼近结果 ,然后获得质量阵的最小修正模型。这一方法无需迭代 ,计算简洁 ,可以避免非完备模态空间中修正模型可能出现的“畸变”现象 ,具有较好的物理意义     

A new non-smooth model for three dimensional frictional contact problems

This paper presents a new non-smooth model for three dimensional contact problems with Coulomb friction. The problem is formulated exactly as a system of non-smooth equations without employing any external variables or approximation. As compared with the existing models, the present model does not utilize the slip angle as a variable. Therefore, transformation of variables is not required and the formulation is simpler. For solving a three dimensional contact problem, the nodus is to determine the slip direction at the contact nodes because the relative slipping of the contact may occur in any direction on the contact interface. The proposed model solves this problem in a simple manner by formulating it as an equivalent non-smooth equation. Based on the theory of non-smooth analysis, a generalized derivative is introduced to solve the non-smooth equations. Thus, the non-smooth damped Newton method can be implemented directly. The proposed method has been tested using a number of numerical examples. Received 23 March 2000     

振动系统在不可测干扰作用下的主动控制研究

基于模态控制理论,利用优化特征值配置和稳定性理论等技术,提出阻尼性振动系统在不可测外扰作用下主动控制的一种设计方法,实验结果表明,对于低频振动系统,采用该方法设计控制系统可有效地降低系统的振幅,取得满意的控制效果。     

Frequency-domain identification of linear time-invariant systemsunder nonstandard conditions

This paper presents a frequency-domain identification method for parametric transfer function models of linear time invariant systems that takes into account the nonzero initial condition and/or the transient effects in the response of the system when excited by periodic or time-limited signals. The method is useful for systems with large settling times where it takes too much time for the system to reach a steady state so that measurements can begin. In the special case of free decay experiments the presented technique is a frequency-domain version of fitting exponentially damped sinusoids embedded in noise. The theory is illustrated by simulations and a real measurement example     

基于混合灵敏度方法的EPAS系统控制研究

建立汽车模型和EPAS系统动力学模型,针对EPAS系统中存在的传感器噪声和路面干扰等难题,将基于混合灵敏度设计方法的H∞鲁棒控制理论应用于汽车EPAS系统的控制研究,设计混合灵敏度H∞鲁棒控制器,并与PID控制器进行仿真比较。仿真结果表明,采用H∞控制器能有效地抑制传感器噪声和路面干扰,提高了系统的抗干扰性能,增强了系统的鲁棒性。