结构有限元动态模型修正研究

根据结构的模态参数来修正结构的有限元模型是进行结构设计的重要手段 ,首先提出了用于复模态结构修正的阻尼模型和阻尼误差模型 .进而结合复振型正交条件给出了修正模型及计算方法 ,并结合算例进行了验证 最后总结了这一方法的优点     

利用实模态修改方法进行复模态参数修改

在进行结构修改时，实模态方法比复模态方法计算工作量小很多，但它仅适用于无阻尼或比例粘性阻尼情况。论述了两种模态理论的统一性并依此从复模态参数中近似提取比实模态参数，用实模态方法修改复模态参数。应用表明，特征值的修改结果与理论值误差很小，特征向量误差大一些，阻尼比的预测尚需研究。     

小阻尼线性振动系统复模态特征参数的矩阵摄动分析

本文基于文献[9,10]给出的实模态与复模态之间修正了的统一性关系式,进一步探讨了文献[1～4]提出的近似求解小阻尼线性振动系统复模态二次广义特征值问题的矩阵摄动法。通过对系统的无阻尼实模态特征值问题的阻尼型摄动分析,解析地确定出了其复模态特征值问题的解的渐近估计。根据所建立的一、二阶摄动解式,分析了系统的粘性阻尼对其复模态特征参数的某些影响规律,讨论了应用实模态分析法近似地确定复模态特征值的可行性等问题。文末给出了一个算例,表明了本文的分析方法的有效性。     

自由界面法用于迟滞阻尼结构的复模态综合技术

用自由界面的复模态综合法对具有迟滞阻尼的结构进行动力分析。对高阶模态采用动处理技术,分析精度优于静处理技术。对迟滞阻尼的自由界面复模态综合法的应用进行了一些讨论。     

基于谱矩的单自由度复阻尼结构的等效阻尼分析

复阻尼模型与实验结果吻合较好,但结构动力分析较为复杂.本文针对单自由度复阻尼耗能结构基于谱矩相等准则,即令复阻尼原始系统和等效系统的的零阶和二阶谱矩相等,得到单自由度复阻尼耗能结构的等效频率和等效阻尼.将等效系统的计算结果与原始系统计算得到的精确解以及由经典的模态应变能法计算得到的结果进行比较,等效系统具有很高的精度.     

滞变阻尼自由界面法研究

实模态综合技术发展至今已日趋成熟,然面考虑阻尼的复模态综合技术尚不完善,滞变阻尼下的复模态综合技术更是处于探讨阶段。为了研究滞变阻尼下结构的频率特性及振型特性;为了研究传统的实模态综合技术在考虑滞变阻尼时的复特性,本文用复模拟的方式较为深入地探讨了实修改自由界面法的复频率与复振型,同时通过算例作了验证。     

平面结合面参数识别的研究

基于模型的正弦扫描频率响应函数测试、复模态分析、优化设计方法,提出了一种识别模型结合面特性参数的方法,该方法可以同时识别结合面之间的刚度和阻尼系数,已成功地应用于结合面参数的识别研究中．     

阻尼板复模态对超声速声强和声功率的影响

为了研究和揭示阻尼板的声辐射特性,本文计算分析了非均匀阻尼板复模态的超声速声强和复模态振型复杂度。以复模态复杂性指标来表征非均匀阻尼板的复模态复杂度,计算分析了不同阻尼敷设面积、不同阻尼分布型式以及不同阻尼比等情况下具有不同复模态复杂度的阻尼板的复模态及其超声速声强。讨论了复模态复杂度与辐射声功率之间的关系,针对复模态复杂性指标和复模态声辐射指数表征复模态声辐射特性的不足,提出了复模态声辐射复杂度指标来表征复模态声辐射的复杂程度和特性。研究结果表明:阻尼板复模态超声速声强显示的板表面对远场声辐射有贡献的热点区域与无阻尼板实模态超声速声强显示的角模态和边模态是一致的;当复模态复杂度很大时,超声速声强图像的热点区域会变小或者稍显模糊,而且可能出现除边角热点外的强度较低的热点区域;复模态声辐射复杂度指标越高,该复模态的声辐射能力就越弱。     

阻尼板振动复模态可控性和可观性研究

工程结构振动模态都是复模态,且结构振动的可控性和可观性对主动控制系统的传感器和作动器的布置具有重要意义.本文从复模态角度研究了阻尼板振动的可控性和可观性,进而从可控性和可观性的角度探讨了实模态和复模态的区别.在振动实模态可控性和可观性指标的基础上,讨论了其用于振动复模态可控性和可观性分析的可行性.以不同构型的阻尼板结构...     

设置粘滞阻尼器结构的耗能减震分析

为分析两自由度带支撑粘滞阻尼耗能减震结构的地震响应,建立了结构一般运动方程;在基于现实工程中阻尼器的松弛时间极其微小的情况下,将阻尼器所承担的力近似等效,利用复模态解耦法,将带Maxwell粘滞阻尼器耗能结构展开成两自由度对称质量的非经典阻尼运动方程进行解耦;通过与一些典型问题的模态应变能法及扩阶复模态法所得结果进行比较,以算例验证了该方法的有效性.验证结果表明:通过与传统的求解方法相比,该方法可用于两自由度带支撑粘滞阻尼耗能减震结构的地震响应方差的计算,且具有较高的求解精度,有较大的优越性,建立的阻尼结构分析方法计算也更为简便.     

基于改进迟滞阻尼模型的混合结构抗震分析SRSS法

混合结构的阻尼矩阵不再满足经典阻尼条件,无法直接采用模态叠加法。迟滞阻尼模型具有每周期耗散能量与外激励频率无关的优点,且时域计算结果稳定收敛,但不满足能量守恒原则。利用结构每周期耗散能量与阻尼做功相等,对迟滞阻尼模型的阻尼系数进行修正,得到了改进迟滞阻尼模型,并提出了对应的混合结构模态叠加法。在此基础上,分析改进迟滞阻尼模型的反应谱特点,计算最不利地震作用效应组合,提出了基于改进迟滞阻尼理论的混合结构抗震分析SRSS法。算例分析表明,改进迟滞阻尼模型计算的地震作用效应比粘性阻尼模型计算的地震作用效应更大,其增大幅度约为15%~20%。     

在水平地震作用下高层建筑的变结构控制

从改变结构刚度和阻尼能改变结构动力特性的概念出发,提出了变结构控制方法,并采用复模态分析理论对变结构控制状态及其减震效果进行了优化分析。     

机床结构的模态参数识别

文中介绍了在非比例阻尼的情况下,识别机床结构模态参数的方法。考虑到实测值和理论分析值之间的误差最小二乘值,可得到传递函数的优化拟合曲线。根据复模态理论和线性优化的方法,编制了通用计算机程序FMS。作为实例,文中给出了识别有机玻璃立柱模型的模态参数的结果。     

梁式全碳纤维复合材料桁架模态及阻尼特性

为表征梁式全碳纤维复合材料桁架模态及阻尼特性,建立实体单元有限元模型进行桁架模态仿真,提出基于仿真结果采用模态应变能阻尼模型计算结构阻尼损耗因子的方法;此外,为提高模态分析效率,引入梁等效理论建立等效分析方法.仿真及等效分析结果与实测值的对比表明:梁等效理论、仿真及实验所得振型基本一致;仿真频率及结构阻尼损耗因子计算值误差均小于10%,所述模态仿真和阻尼计算方法有效,最后基于仿真结果验证了梁等效理论针对大尺度桁架模态的分析精度.     

精确混合模态综合法在滞后阻尼结构中的应用

模态综合法是计算大型复杂结构动态参数十分有效的方法。在现有方法的基础上，提出了一种基于同一类完备李兹向量空间的实用完备模态空间作为李兹分析的基向量空间，并将它应用到滞后阻尼结构中，建立了一种精确的混合界面复模态综合法。这种方法比使用“剩余柔度”描述的子结构位移更加精确，且可以获得全结构的模态。     

阻尼系统动力分析的矩阵摄动法

本文以复模态理论为基础,给出了非回转阻尼系统及阻尼回转系统结构参数有微小改变时,相应的复频率和复模态一阶、二阶摄动公式.这对动力优化设计和复模态参数识别十分有意义,而且还可研究结构中各种参数改变时对频率和模态影响的灵敏度.最后给出了两个算例.     

阻尼夹层结构减振的最佳阻尼位置预测

阻尼减振技术被广泛用于各种工程结构中，而寻求最佳阻尼位置又是阻尼减振技术中的一个重要问题。虽然有关此问题在理论上已有所研究，但能适用于工程应用的方法尚属少见。本文从实模态理论入手，用有限元法结合模态应变能的观点进行了结构阻尼减振最佳位置预测的研究，为工程应用提供了一种实用、简单、可靠的分析方法。     

机械弹性车轮有限元计算与试验模态的相关性研究

为了满足新型机械弹性车轮结构响应预测和动态优化设计的要求,采用有限元计算与试验测试相结合的方法对其振动特性进行了研究。通过有限元分析得到车轮结构的振动模态频率及相应的振型,结合参数灵敏度分析和试验模态对其有限元模型进行修正。基于内积相关度理论,对修正后的有限元计算模态和试验模态参数进行了相关性分析,根据两者的吻合程度,验证了有限元建模及修正分析方法的有效性;修正后的有限元模型精度得到提高,计算结果更加反映了车轮的结构特性,为机械弹性车轮结构动态优化设计研究提供了参考。     

一般粘性阻尼结构动特性灵敏度分析——复模态摄动有限元方法的应用

研究一般粘性阻尼结构的动特性灵敏度分析的最佳方法是工程实际的需要,也是一个较新的课题。以前的动特性灵敏度分析多采用对动力学方程直接求导的方法,推导繁杂,必须有结构参数的显式表达式,且每次求导只能得到对一个参数的灵敏度。本文采用不定参数模型,介绍一般粘性阻尼结构动特性灵敏度分析的复模态摄动有限元方法。该方法将复模态摄动理论与有限元方法相结合,通过一次性计算得到粘性阻尼结构的动特性随其不定参数变化的二次函数近似关系式,由此可方便地得到对多个参数的灵敏度,且可以得到各参数间对灵敏度的耦合影响,因此具有明显的优越性。     

海洋平台动力响应分析的复模态法

运用复模态理论对考虑结构与流体相对运动的运动微分方程中非经典阻尼的解耦问题进行了理论分析，推导了结构位移反应的统计特性，得出了输出反应的位移、速度、加速度的标准差与峰值结构响应的数值解．针对某典型平台在随机波浪荷载作用下的统计响应进行了计算，计算结果表明：当考虑结构与波浪的相对运动时按复模态理论计算得到海洋平台结构底层位移响应标准差相对于传统方法增大21．6％，峰值增大21．9％．两种计算结果的相对误差是比较大的，因此对柔度较大，水位较深的钢质海洋平台在计算时考虑结构与波浪相对运动运用复模态理论，可以减小计算误差，提高海洋平台结构在波浪力作用下工作性能的安全与可靠性．