结构有限元模型的元素修正法

本文给出一种利用结构实验结果修正振动分析模型的方法。通过矩阵广义逆理论,建立了可以充分反映结构物理和几何特征的各种约束的元素修正方法。根据实物的结构特征,逐步实现结构物理和几何特征的各种约束条件,使之成为更符合实际的分析模型。     

基于试验模态参数的结构有限元模型修正

本文利用动力缩聚方法研究在结构模态试验的测量自由度小于有限元模型自由度时的模型修正问题,给出了一种利用非完备试验模态参数修正有限元模型的质量和刚度矩阵的方法,该方法可使修正后的模型保持原有的自由度相稀疏特性。     

基于高斯过程响应面的结构有限元模型修正方法

作为一种基于贝叶斯原理的非参数模型,高斯过程模型近年来得到研究人员的广泛关注。高斯过程具有灵活的协方差函数形式、预测精度高和量化预测不确定性等优点。基于此,本文提出了一种基于高斯过程响应面的有限元模型修正方法,并介绍了高斯过程响应面方法的基本理论。算例结果表明,相对于传统参数型响应面方法,高斯过程响应面方法应用于有限元模型修正更具优势。     

结构有限元动态模型修正方法综述

本文简要介绍和归纳了五种常用的动态模型修正方法。对每种方法,都给出了它的基本思路、目标函数和修正模型的求解过程,以及各阶段的主要计算公式。基于对各种方法的深入剖析,并结合作者本人的一些实际经验和应用体会,此文还揭示了各种修正方法之间的内在联系及实际使用中应注意的问题。     

基于模态试验的对接圆柱壳结构有限元模型修正EI北大核心CSCD

壳体组合结构广泛应用于船舶、土木和航空航天等工程领域。为获得精确的对接圆柱壳结构动力学模型,采用基于数学模型的响应面法对有限元模型多个参数进行优化,实现有限元模型修正。通过模态试验获得对接圆柱壳结构的试验模态参数,采用模态置信度检验模态试验结果。利用ANSYS有限元软件对结构进行有限元模态分析,提取整体模态。通过中心复合设计方法获取样本点构造多项式响应面模型,采用决定系数和均方根误差检验响应面的拟合精度。响应面模型计算结果与试验结果的误差构造目标函数,多目标遗传算法用于优化响应面参数,最终将修正后的参数代入有限元模型得到修正模型。对比修正前后的模态频率,结果表明修正后得到的有限元模态频率与实测模态频率间相对误差明显减小,进而验证了基于响应面方法在对接圆柱壳有限元模型修正中的有效性。     

PBGA焊点在地震环境下动态响应有限元分析

根据NEBS（Network Equipment Building System）的要求，建立了基频分别为5Hz．7Hz和9Hz的三个机柜有限元模型，把电路板分别插入不同基频的机柜，计算得到了焊点在地震载荷激励下最大应力响应随激励频率变化的曲线，通过对计算结果的分析，找到了影响焊点最大应力的因素，提出了减小焊点最大应力，提高焊点可靠性的合理化建议，为用于地震地区电子设备的设计提供了有参考价值的结论。     

复杂机械结构中高频动响应能量有限元方法研究

从理论研究和应用研究两个方面追踪了国内外关于能量有限元的发展现状,并指出能量有限元已趋向于预示越来越复杂的结构动响应;接下来介绍本课题组近年来利用能量有限元方法针对实际复杂结构及复杂载荷环境中的高频动响应问题所做的研究工作,主要包括3个部分:一是在考虑多种传递波功率流耦合的情况下,发展了圆柱壳、截锥壳等复杂结构的高频响应能量有限元方法,从而得到了此类结构的中高频局部动响应特性;二是考虑在脉动载荷、混响室等复杂环境中,利用能量有限元方法并结合能量边界元方法预示了结构的高频振动特性和声振耦合特性;三是开发了能量有限元的计算软件,为其大规模应用奠定了基础。最后指出了能量有限元方法目前存在的问题和进一步研究的方向。     

结构有限元模型修正的自适应响应面方法

针对结构有限元模型修正可能陷入局部最优点的问题,提出了基于具有全局收敛特性的自适应响应面的结构有限元模型修正方法,模型修正过程中在全局最优解附近不断收缩参数设计空间,重构更为精确的响应面模型,同时,由于采用了拉丁超立方设计选择样本点,具有一定的遗传性,在使用过程中可以有效减少样本点总数。通过实例计算表明,传统的有限元模型修正方法很可能陷于局部最优,而利用该方法进行有限元模型修正时,可以有效避免陷入局部最优点,只需较少样本点便可收敛于全局最优解,有效的进行有限元模型修正。     

基于有限元的结构动力学响应映射技术研究

研究了结构动力学试验响应测量数据的映射技术。借助于比较精确的结构动力学有限元模型,在力激励或基础激励条件下,通过傅里叶变换、逆变换和矩阵运算,可以从试验结构的少量测量自由度上的时域动响应时间历程映射得到整个结构上任意自由度上的动响应时间历程。推导了这种响应映射的具体公式,说明了该方法可应用的领域与存在的问题。并通过某结构基础激励响应测试的实例验证了该技术的可行性。该映射方法已被编制为软件,并与MSC/NASTRAN有限元仿真分析软件集成。     

轻型客车车身车架整体结构有限元模态分析

建立了某轻型客车车身、车架整体结构的有限元模型,计算了车身、车架整体结构和单独车架结构的振动模态,计算结果经过试验验证,表明所建立的有限元模型能够很好的反映原结构的振动特性。建立了车内空腔有限元模型,分析了车内空腔第一阶纵向模态。综合比较分析了车身、车架和空腔模态。     

基于建模误差位置识别的有限元模型修正方法

提出了一种修正有限元模型的方法。将模型修正分为两步，首先用矩阵型方法求出系统质量、刚度矩阵的误差矩阵，通过定义的误差百分比确定建模误差位置；然后针对建模误差比较大的单元（子结构）依据特征方程和固有振型对质量矩阵的加权正交条件建立参数修正方程组，方程求解采用奇异值分解法。算例表明它能有效地避免先前方法中参数修正的盲目性，修改结果物理意义明确，精度较好。     

基于有限元分析的瓦楞机支撑侧板结构优化设计

目的研究瓦楞机支撑侧板在复杂应力作用下的动态特性。方法通过Pro/E建立瓦楞机支撑侧板模型,运用有限元分析方法对侧板原结构和优化后的结构进行模态分析,并将前后模态分析结果进行对比。结果得出了侧板原结构和优化后的结构的前5阶固有频率和模态振型图,分析结果显示侧板原结构产生了扭转振动、摆动和弯曲变形,优化后的侧板结构变形减小,刚度增加,固有频率提高约25%,质量减轻约83 kg。结论侧板结构优化是比较合理可靠的,可以为结构优化设计提供一定的参考依据。     

考虑非线性大变形的轮胎模态分析

轮胎的动态特性是影响包括操纵稳定性、行驶平顺性在内的车辆整体性能的重要指标之一。建立了考虑轮胎的实际边界条件、复杂材料特性的有限元模型，进行了考虑非线性大变形的模态分析。同时分析了影响模态频率的各个因素，主要包括轮胎胎压、轮胎侧壁材料和轮胎胎体质量。     

轻型客车车身的有限元模态分析

简要论述了有限元模态分析基本理论,通过对某轻型客车车身的有限元建模及相应的模态分析计算,得到此车身的固有频率和相应的振型,将计算结果与试验模态相比较,说明了该模型的正确性,且结果有一定的可信度。最后针对发现的问题提出了改进建议。     

斜拉桥有限元建模与模型修正

以圆弧桥面、单偏置斜塔的Safti斜拉桥为对象，研究了斜拉桥的有限元建模技术和基于敏感度分析的有限元模型修正技术及其对该桥的应用。基于该桥现场测量的模态数据，修正后的有限元模型获得了较好的改善。     

神经网络在建筑物有限元模型修正中的应用

建立了多层建筑结构间刚度与自振频率之间的神经网络模型,阐述了将人工神经网络应用于建筑的有限元模型修正的思想以及具体实施步骤和关键性问题,着重介绍了ＢＰ网络的拓扑结构及其改进的学习算法。数值例证说明：将人工神经网络和结构模态参数识别方法结合对结构有限元模型修正是可行的。     

用于求解结构动力响应的不协调时间有限元法

提出了一组用于求解结构动力响应的基于不协调时间有限元方法的算法公式，该组算法公式对位移、速度采用等阶插值并允许它们在时间离散点上不连续。证明了算法的强稳定特性，并从对该组算法公式的有限差分分析可知它们无条件稳定、有较高精度并且有好的耗散和超调特性，同时给出了与Ｎｅｗｍａｒｋ的梯形法则，ＨＨＴ－α，Ｈｏｕｂｏｌｔ，Ｐａｒｋ等方法的比较。最后给出了应用该算法的数值计算     

基于有限元法对比的统计能量法研究

对典型结构板、梁进行了有限元和统计能量法动态响应分析,验证了统计能量法解决高频问题的有效性。 对统计能量分析的统计平均原理进行了理论探讨,得出提高统计能量预示精度的几种措施,为统计能量法的成功应用提 供了参考。     

大型变压器绕组有限元建模与分析

研究了变压器绕组预紧力与变压器箱壁振动之间的关系。通过结合有限元模型和振动实验识别不同预紧力下绕组的特性参数；进而通过测量变压器箱壁振动，根据建立的变压器整体模型以及前面识别的绕组特性参数来计算和预测内部绕组的预紧力状况。     

有限元在柴油机机体刚度和强度优化设计中的应用

应用有限元法对XN2110柴油机机体进行有限元模态分析，可以发现体体各阶主模态模态刚度较差的薄弱部位。提出了一种提高刚度和强度的方法，使机体具有高刚度，轻重量的优点，从而达到机体变形最小，保证机体在载荷作用下具有较高同轴度的目的，最终达到提高工作效率，减少噪音的目的。