Euler梁的模态和频谱的一些定性性质

本文讨论了Euler梁的离散模型在任意边界支承(固支、铰支、滑支和自由)下的固有频率和模态的定性性质。文中指出梁的非零频率是分离的,并给出了梁的单个非刚体模态满足的充要条件。     

具任意脱层复合材料梁的模态分析

本文对具任意脱层的复合材料梁进行了模态分析。基于弹性理论建立了考虑剪切变形时复合材料脱层梁的基本方程式。对脱层梁进行了分区处理，方便地描述了脱层长度，脱层位置。利用边界条件，区间位移连续性条件和内力平衡条件建立了梁模态分析的特征方程式。通过实例计算，得出了不同脱层位置和不同脱层长度对脱层梁模态分析的影响。     

两端受套筒约束轴向运动梁的横向振动固有频率和模态函数

摘要 研究两端带有扭转弹簧且弹簧系数可任意变化的混杂边界下的轴向运动梁的横向振动。利用混杂边界条件推导任意弹簧系数的系统特征方程以及模态函数。运用数值方法计算系统的固有频率和模态函数。通过数值算例,讨论了弹簧系数对前四阶固有频率随轴向速度变化的影响,以及弹簧系数与系统复模态函数的关系。     

预应力梁横向振动分析的模态摄动方法

以预应力简支梁为例,分析了预应力在梁的横向振动过程中的变化,建立了预应力梁横向弯曲振动的微分方程。采用模态摄动法,进一步推导出预应力梁模态特性的近似分析方法,把复杂的变系数微分方程的求解转化为线性代数方程组的求解,从而有效地简化了计算过程。最后通过算例,讨论了预应力对梁的横向振动特性的影响。计算结果表明:当施加预应力的位置有较大的偏心距时,预应力对梁的自振特性有较大的影响。     

随机减量模态识别的试验研究

本文采用随机减量技术和ITD时域法对某一悬臂梁进行了试验模态参数的识别。综合研究了随机减量和ITD方法中各参数对分析结果的影响,提出了一些工程上可用的参数选择方案。本文在IBM286微机上建立了数据采集、信号处理和参数识别等完整的时域模态参数识别软件,并与谱分析结果进行了对比,获得了比较满意的结果。     

Timoshenko梁的行波与模态的混合控制方法

基于Timoshenko梁理论，采用行波控制和独立模态空间混合方法。对悬臂梁的振动主动控制问题进行了研究。采用行波方法实现了对Timoshenko梁结构的振动控制。首先。采用模态控制方法，控制低频振动。而后，采用行波控制方法吸收高频振动能量，实现结构的振动控制。可见，行波／模态混合控制提高了振动控制精度和系统的鲁棒性。本文给出了悬臂梁振动的混合控制策略，最后给出了数值仿真结果。     

扭力梁式后悬架模态与疲劳实验研究

扭力梁式后悬架是汽车行驶系统中重要的承重构件,在不同的行驶工况下,会受到不同幅值和不同频率的激励。在激励频率和扭力梁式后悬架固有频率接近或相同时,会产生共振,进而发生疲劳断裂。通过对扭力梁式后悬架进行模态实验,获得该结构的固有频率和模态振型。对同一型号的扭力梁式后悬架进行弯曲、扭转疲劳实验,得到其疲劳破坏的具体形式。对产生破坏的扭力梁式后悬架进行模态实验,对未损坏和损坏的扭力梁式后悬架各自的固有频率和模态振型进行对比分析,发现产生疲劳破损的扭力梁式后悬架在某一阶频率下的模态振型有较大变化,结构的固有频率值和固有频率分布的变化并不很大。     

结构振动的独立模态和耦合模态的组合控制

基于模态空间控制的基本原理，提出了一种将独立模态控制与耦合模态控制相结合应用于结构振动主动控制中，得以利用两者的优点而使控制更加有效和稳定的方法。利用该组合控制法，可实现在一个控制过程中实时跟踪主被控模态的变化从而对其实施独立模态控制以达到有效地抑制结构的主要振动。而对其它非主控模态则实行耦合模态控制。这样，可使控制系统的稳定性提高、减少作动器／传感器的数量、降低控制能耗，并能在不同的激励下达到最佳的控制效果。     

高速定转子均质机转子叶片振动模态分析

采用对接加载模态综合分析法,将定转子均质机关键元件转子系统结构简化为叶-盘系统,对单个转子叶片进行有限单元划分,分析得出了转子转速为4 500 R／MIN时振动频率响应分布趋势;前10阶扩展模态分布具有一定的规律性,在初始4阶模态状态时频率波动小,且与系统固有频率近似;从第5阶模态以后分布波动较大, 且波动幅度很接近,约为20HZ。分析结果有利于定转子均质机关键元件转子系统结构的优化设计。     

压电型Euler—Bernoulli梁的有限元分析方法

本文运用微分方程等效积分形式导出的虚位移原理和智能压电材料的压电效应提出了一种表面粘贴有ＰＶＤＦ压电薄膜的Ｅｕｌｅｒ－Ｂｅｒｎｏｕｌｌｉ梁单元模型；由有限单元法给出了运动微分方程，通过数值计算，将所得结果与有关文献进行了对比分析和研究。     

模态试验与分析的发展（三）：试验模态分析系统

本文根据作者的实地见闻、收集的资料和直接使用与开发的经验,综合评述了近十年来发展十分迅速的振动模态分析系统的进展,并将现有各种模态分析系统划分为四种类型,分别对其构成、性能和特点作了介绍。     

杆、梁有限元模型的模态的振荡性质

杆、弦、梁等常见一维连续体的固有模态具有振荡性质。一维连续体进行离散后的固有模态是否仍具有振荡性质,表征着数值计算是否真实反映了原问题。业已通过化柔度矩阵为三对角矩阵的乘积的方法证明了：常见支承条件下的有限差分梁、杆以及采用集中质量矩阵的有限元杆、弦的模态具有振荡性质。在有限元计算中,Euler梁通常采用带转角变量的Hermite三次插值函数进行离散,目前尚未见到此种离散梁的模态是否具有振荡性质的论述。从连续杆、弦、梁的振荡性质出发,结合有限元解的特性,指出在集中质量矩阵的条件下,如果离散模型在结点集中力作用下,结点位移与解析解相等,则此离散模型的模态具有振荡性质;具体说来,杆、弦的有限元模型模态具有振荡性质,从最小余能原理构造的梁有限元模型模态具有振荡性质;对于Hermite三次插值函数的位移Euler梁单元,若截面参数在单元内取常数,模态也具有此性质;但是,若截面参数在单元内不为常数,模态未必具有振荡性质。     

完备模态空间技术的短评和注记

本文简短地评述了模型修正中现有若干完备模态空间技术,并强调了在模型修正中利用完备空间作为参考基的重要性。同时证实了完备空间内的两种矩阵型公式的相通性。随后,本文又引伸出完备空间内的两种元素型模式,其中之一正是作者曾提出过的。最后略述了完备模态空间内的设计参数修正法,并同时又推荐了一种可供使用的完备空间设计参数法。     

衬套刚度对扭力梁悬架模态分布影响研究

为分析和解决汽车扭力梁悬架系统振动引致的整车NVH问题,建立施加约束边界的悬架系统有限元模型并计算其系统模态。为了更确切地模拟悬架橡胶衬套在实际工作状态下所表现出的动态刚度特性,在有限元建模中提出一种衬套动刚度的当量方法,并结合试验验证阐明该方法的正确性。基于验证后的模型,以衬套刚度为影响因素,对悬架系统的低阶模态频率进行灵敏度分析,并讨论衬套刚度约束方向与模态振型之间的联系,最终揭示出衬套刚度对系统模态分布的影响规律。     

基于叠加曲率模态改变率的梁结构损伤诊断

通过理论分析证明曲率模态差指标存在两个不足：一是对曲率模态节点处损伤不够敏感,二是不能有效反映损伤程度。对曲率模态差指标进行改进,提出叠加曲率模态改变率指标,理论上克服了原指标的不足。采用连续梁算例进行对比验证,结果表明新指标能够同时反映损伤位置和损伤程度,较曲率模态差指标更加优越。最后提出了基于新指标的单元损伤因子估算方法并验证了有效性。     

任意边界梁的声辐射模态伴随系数测量

声辐射模态伴随系数的获取是基于声辐射模态理论进行ASAC控制中的重要环节。该文在声辐射模态理论及一维分布式压电传感器方程基础上，以Fourier级数展开的方法，给出了梁结构PVDF传感器形状与边界条件无关的设计方法。由此得到的传感器可以用于任意边界条件与任意速度分布，拓宽了其应用范围。并以简支梁、固定梁和悬臂梁为例，测量得到了各自的第一、二阶声辐射模态伴随系数。并对实验数据进行了分析比较。     

频谱识别的一般方法

振动是机器的脉博，振动是机器状况的表征，通过振动分析，可以对机器的运行状态作出科学的量化，而不是经验的评判。频谱识别是振动分析方法中最常用和最有效的方法。估计在旋转机械上发生的85％以上的故障可以用频谱识别出来。频谱识别一般可以分为三步。1．频率计算在对机器振动进行频谱分析时，表1一般是通过计算，在频谱上找出与机器不同部件的基本运动有关的特征频率成份，利用频率分析找出根源──即机器的故障点，所以在看频谱前，需对机器的转频、倍频、主要部件运动的特征频率以及可能发生的故障频率进行计算。这些频率主要有：（…     

振动模态与声模态的耦合特性分析

本文考察具有弹性壁面的矩形封闭空间中壁板振动模态与空间声模态的耦合特性。采用有限带宽声功率流法研究了壁板的声辐射功率中声-振耦合所作的贡献,给出了内模态耦合系数的计算公式和模态耦合因子的计算公式。研究表明:壁板结构的辐射声功率不仅与外场声场声压、壁板本身的固有特性有关,而且与壁板和内声空间的耦合特性密切相关。     

利用振动模态参数对一空间复合结构梁的损伤检测的探讨

利用振动模态识别法对结构损伤进行诊断作为一种无损检验的方法,现已广泛应用在航天、航空、机械、造船、土木工程等多个领域.本文将对振动参数识别法做进一步的讨论和验证.文中将通过改变模型单元刚度模拟其结构损伤,利用有限元结构动力分析程序对该模型在“损伤”前后进行了结构动力分析.数值仿真计算结果表明：不同程度的损伤对结构各阶的频率、振动模态具有不同程度的影响;结构损伤前后的振动模态变化对“损伤”较为敏感,利用其模态的变化能对结构损伤实现有效定位.     

香港汲水门大桥的模态识别

汲水门大桥是一座主跨430 米、双塔平行双索面、公铁两用双层斜拉桥,横跨香港马湾岛和大屿山岛之间的汲水门水道。在通车之前对该桥进行了实桥环境随机振动试验研究,以获得对桥梁抗震、抗风、健康监测、故障诊断等非常重要的结构固有模态(包括固有频率、振型及对应的阻尼比)。对主梁上的11 个测站(33 个测点)和两桥塔上的4 个测站(16 个测点)分4 组进行了环境随机振动信息的记录,并利用自编的模态识别程序EDPFDM 对所记录的信号进行了处理。在0～6Hz 范围内共识别出主梁竖向弯曲振动为主的模态10 阶,主梁横向弯曲振动为主的模态4 阶,主梁扭转振动为主的模态6 阶。经比较,固有频率和振型的试验结果与MSC-NAS-TRAN 程序的分析结果十分接近。