一种结构固有频率与局部振型修改方法

针对修改结构局部刚度和质量参数,使结构某阶固有频率与局部振型分量满足给定设计要 动力学修改问题提出了一种求解方法,导出了质量与刚度参数修改结果的通解形式。     

基于试验模态参数的有限元模型的结构参数辨识

以结构系统的正交特征方程等为约束条件，从求解带约束的拉格朗日函数极值入手，提出了一种用测试的非完全模态参数辨识结构参数的方法，通过算例说明了该方法在模型中有不易测得的自由度或为聚缩模型时的应用。本文方法可用于复杂有限元模型中的参数辨识。算例表明：本文方法有较大的误差修正范围，并且有良好的辨识精度     

基于试验模态参数的有限元模型的结构参数辩识

以结构系统的正交街征方程等为约束条件，从求解带约束的拉格朗日函数极值入手，提出了一种用测试的非完全模态参数参数的方法，通过算例说明了该方法在模型中有不易测得的自由度或为聚缩模型时的应用。     

基于模态振型形状优化的结构声辐射控制

针对复杂结构形状难以参数化的问题,建立基于有限元网格的参数化形状优化模型,提出一种基于模态振型的结构形状优化方法以控制结构声辐射功率。该方法通过有限元法计算结构的振动特性,然后采用瑞利积分进行结构的声辐射分析,在此基础上,用一组模态振型绝对值线性组合定义修改区域的形状优化函数,以每阶模态振型贡献因子为设计变量,通过改变模态振型贡献因子来优化结构的形状,达到降低结构声辐射功率的目的。研究简谐激励力下的结构声辐射优化,以结构声辐射分析频率带内的辐射声功率均值为设计目标,结构有限元结构坐标的最大变动值及模态频率为设计约束,利用序列二次规划算法进行优化求解。以几何平板和复杂曲面为数值算例,研究结果表明该方法可以有效控制结构声辐射。     

振型曲率在板类结构动力检测中的应用

以四边简支方形弹性薄板为研究对象，通过数值计算得到板损伤前后的多阶模态参数，进而得到板面内两个方向的位移振型曲率并用于板的损伤检测研究。结果表明：当布置有足够数量的振型测点时，振型曲率及板损伤前后的振型曲率差均可用于板损伤的探测与定位，并能大致判断损伤的程度；当振型测点间距过大，或测点偏离损伤区域时，均可能导致检测的失败。     

结构动力有限元的模态阻尼比单元阻尼建模法

针对工程结构动力学建模过程中几种已有的阻尼模型的不足,提出了一种基于模态阻尼比的单元阻尼建模法,以实现对具有分布式阻尼特性的复杂工程结构的精准动力建模,并提出了一种统一的阻尼模型的定量评价方法和评价指标.通过标准测试案例的数值测试,比较了这些阻尼建模法的性能差异.结果表明,阻尼特性单元化比总体考虑的阻尼特性更趋合理,而单元化阻尼比法则在控制结构总体模态阻尼比方面具有优势,适用于非经典和复杂阻尼情形.     

柴油机体结构有限元模态分析和模态测试

为了解决某科研项目问题,需要利用有限元分析软件ANSYS对某柴油发动机机体结构建立有限元模型,并进行自由模态分析计算,从而得到该机体结构的低阶振动模态频率与模态振型。在得到有限元模型后需要对该机体结构进行模态试验测试加以对比验证。通过有限元模态分析与模态测试结果的对比,验证了有限元模态分析模型与结果的合理性,为该类型发动机机体结构设计与优化提供了参考依据。     

柴油机缸盖结构有限元模态分析和模态测试

利用有限元分析软件ANSYS对造型十分复杂的某发动机缸盖结构建立了有限元模型,而后进行了自由模态分析计算,得到了该缸盖结构的低阶振动模态频率与模态振型.为验证模态分析模型的正确性,对该缸盖结构进行了模态试验测试,用锤击法对缸盖结构进行振动激励,利用测试软件获取缸盖结构的低阶振动模态频率与振型.通过有限元模态分析与模态测试结果的对比,验证了有限元模态分析模型与结果合理性,为该类型发动机缸盖结构设计与优化提供了参考依据.     

转角振型的全模态试验识别

本文针对传统的试验模态分析中转角自由度截断所造成的误差,给出了一种转角自由度的识别方法.该方法利用平动—转动传感器,通过全模态试验和全模态参数辨识,以估计结构振动中的转角自由度和平动自由度,识别其包括转角振型在内的全模态振型.通过Timoshenko梁的实例验证,讨论了本方法的特点及可行性.     

超小型固定翼飞行器的有限元模态分析及结构动力的调整

采用ANSYS软件对超小型固定翼飞行器(SMAV)整体结构进行了有限元模态分析和研究，并给出了超小型固定翼飞行器的5阶固有频率和振型(除零频率外)。结果表明，3、4阶模态频率对超小型固定翼飞行器的机翼纵向变形影响很大，而5阶模态频率对超小型固定翼飞行器的扭曲变形影响较大。本文进行了刚度、质量的局部调整，使得超小型固定翼飞行器的振动幅度有较大的下降。     

中介传动齿轮的结构动力修改

为排除某减速器的耦联振动,需要对中介传动齿轮作结构动力修改。本文研究了修正试验模态分析所得振型的方法,提出了“自我精化”的办法,计算结果表明,精度满意。文中论述了这种将试验模态分析结果、模态综合技术与瑞利原理相结合的振型修正方法。     

基于频响函数识别结构非线性模态参数的方法

提出了一种基于频响函数识别结构非线性模态参数的方法,利用线性的模态分析技术,结合响应幅值线性化理论,通过步进正弦扫频测试激励非线性结构,得到结构在不同激励水平下的频响函数信息,最终识别得到非线性模态参数:包括与位移幅值相关的固有频率、与速度幅值相关的阻尼比。通过单自由度非线性系统与线性系统的对比,验证该方法的可行性。通过提取系统的非线性等效刚度、阻尼函数,与谐波平衡法的结果进行对比,验证该方法识别的准确性。     

机械结构动力优化振型反问题求解的逆摄动方法

通过对振型反问题的研究，提出了振型反问题求解的逆摄动方法，并给出了相应的逆摄动参数ε取值方法。同传统的求解方法如罚函数法和变尺度法等相比。该方法还可避免或减少重分析，提高计算效率，算例表明，这种方法是有效可行的。     

应变模态振型获取的一种简便方法

根据应变模态分析原理,定义了一个新的应变模态振型系数,提出了基于应变响应获取结构应变模态振型的一种简便方法,并通过简支梁实验进行了验证。研究结果表明,采用该方法无需测量位移模态,仅需采用单点激励,用电阻应变计测量结构上各测点的应变响应信息,即可获得被测结构应变模态振型,大大简化了应变模态在工程结构损伤识别中的实验检测分析过程。     

用附加质量和刚度修改结构固有频率与局部振型

对在结构局部自由度上附加质量与刚度，从而使结构某阶固有频率与局部振型分量满足给定设计要求的动力修改问题提出了一种求解方法。本文方法仅需利用结构局部自由度上的动柔度参数，计算过程简便。给出了一悬臂梁的固有频率与局部振型修改算例来说明方法的有效性。     

9800焦炭塔结构的模态分析和振型研究

某石化公司9800焦炭塔是国内最大的焦炭塔,塔裙连接处采用一种新型的板焊结构,投入使用的一年内,塔裙连接处的应力槽部位出现裂纹。由于生产工艺的要求,焦炭塔的操作条件特别苛刻,因此,对于塔的动力学分析,尤其是进行模态分析得到其固有频率和振型是非常必要的。针对该塔进行模态分析,求得相应的固有频率和振动形式,从而全面地了解结构在操作过程中的自振特性,为进一步分析焦炭塔的动力学响应奠定了基础。     

压电柔性结构模态参数辨识的小波变换法

利用小波变换的线性变换特性,结合Morlet小波的性质和结构振动系统自由响应信号的形式,构造了一组小波族,并通过利用2-范数对结构响应信号的小波变换进行归一化以及小波变换局部极大值的计算,获得了结构的模态频率与模态振型.仿真结果表明,Morlet连续小波变换不同尺度之间重叠的冗余性,使得利用尺度与信号频率的变换关系来进行准确的密集模态参数辨识比较困难,而本文方法简单有效,比直接利用Morlet小波更为直观、方便和准确,对压电柔性结构的低频密集模态频率和模态振型能够很好地辨识.     

汽车车身结构有限元模态分析

模态分析是确定复杂结构振动形态和薄弱环节的一种有效手段。汽车结构的静、动态分析的主要目的是查明车身的应力分布和变形状况,而分析模态及固有频率,则可以检验车身结构的合理性。通过模态分析可以获得一个结构较完整的固有频率、振型和振型参与系数,固有频率和振型是承受动态载荷结构设计中的重要参数。     

树脂混凝土构件动态特性的有限元模态分析

为了研究树脂混凝土铸铁结构的动态特性,设计了3个圆形截面的树脂混凝土构件,对这3个构件的动态特性进行了有限元模态分析,得出了3个构件的各阶模态参数和振型,并对3种结构形式进行了分析比较.