代理模型在结构动力学优化设计中的应用研究

在结构动力学优化设计中,使用代理模型是提高计算效率的主要方法。研究实现了代理模型中常用的几种近似方法,以典型函数算例和结构动力学优化为例,建立了对应的代理模型,并就不同代理模型精度进行了对比。研究表明,一些代理模型具有更高的精度和更广泛的适用性,并针对结构动力学优化中的问题,给出选用代理模型的一些建议。     

预应力连续箱梁桥的基准动力有限元模型研究z

介绍了作为预应力混凝土连续梁桥的通扬运河特大桥的环境激励振动试验,并利用基     

结构动力学模型确认问题的核密度估计方法

将核密度估计方法成功用于解决结构动力学模型确认的挑战问题,进一步明确模型确认在结构动力学中的实施过程。在美国圣地亚国家实验室提出的结构动力学模型确认挑战问题中,由于子结构与整体结构的弱非线性连接以及子结构个体差异引起的统计特性并不满足标准的概率分布,因此采用核密度估计方法建立子结构的概率模型,并使用核主元分析进行降维处理来提高核密度估计的计算效率;在子结构概率模型的基础上,使用校准试验数据对模型的准确度进行定性验证,同时使用确认试验数据对模型的精度进行定量评估;最后把确认过的子结构模型用于整体认证结构的评估以及最后目标模型的预测中,得到了与其他研究者相一致的结果。研究表明核密度估计方法是一种解决结构动力学模型确认问题的有效方法。     

基于基础加速度响应的刚性转子在线双面动平衡有限元仿真研究

根据影响系数法,结合Patran ＆ Nastran有限元软件及Matlab汇编程序,实现了基于基础加速度响应信号的刚性转子在线双面动平衡有限元仿真。将不同参数分析结果误差做比较。确定了从基础测量振动加速度信号,并精确求解补偿质量的方法。一些设备不便于直接在线测量轴承处振动信号,利用此方法可直接测量基础上振动信号,求解平衡配重。     

某小型无人机螺旋桨静强度分析

螺旋桨作为无人机上的重要承载部件,性能直接影响无人机的安全.为研究桌小型无入机螺旋桨使用时的安全性,提出了一种简化的螺旋桨载荷分析方法,应用ANSYS分析软件对螺旋桨进行数值模拟,得到了螺旋桨叶的应力和应变响应.计算结果表明某小型无人机的桨叶静强度满足设计要求.     

基于有限元模型修正的破碎机减振垫刚度识别

采用运行模态分析的方法,辨识出颚式破碎机3向平动模态频率和振型,利用有限元软件NASTRAN六面体单元建立破碎机、混凝土基础的有限元模型;用BUSH单元模拟减振垫刚度特性,选取BUSH单元的3向刚度参数进行灵敏度分析,验证待修正参数选取的可行性;再利用基于灵敏度分析的有限元模型修正技术,参考模态试验辨识结果,对减振垫的3向刚度参数进行修正。修正后,有限元模型计算得到的破碎机3阶刚体模态频率和试验结果完全吻合,同时得到精确的减振垫3向刚度值,可为后续的计算提供准确的有限元模型。     

叶片式阻尼器的参数辨识研究

叶片式阻尼器出力特性具有较强的非线性,为建立准确的力学模型,以实验室的一种叶片式阻尼器为研究对象,对其进行示功试验以获得它的出力特性;以双曲正切模型和双曲正切改进模型为基础,依据示功试验的实验数据选用顺序选择遗传算法辨识出这两种模型的参数,并在Matlab中进行出力仿真.结果表明:仿真得到的示功曲线与实验的示功曲线较为吻合,验证了这两种模型的准确性,双曲正切改进模型对比原模型具有更高的精度.     

叶片式阻尼器的参数辨识研究

叶片式阻尼器出力特性具有较强的非线性,为建立准确的力学模型,以实验室的一种叶片式阻尼器为研究对象,对其进行示功试验以获得它的出力特性;以双曲正切模型和双曲正切改进模型为基础,依据示功试验的实验数据选用顺序选择遗传算法辨识出这两种模型的参数,并在Matlab中进行出力仿真.结果表明:仿真得到的示功曲线与实验的示功曲线较为吻合,验证了这两种模型的准确性,双曲正切改进模型对比原模型具有更高的精度.     

考虑重力的液压重载机械臂模型修正应用研究

液压重载机械臂工作时由重力引起的预应力刚化对于整体结构的仿真分析具有显著的影响,针对此问题,提出了一种考虑预应力刚化的计算模态分析方法和基于径向基函数代理模型的有限元模型修正方法。以某型液压重载机械臂为研究对象,建立整体复杂结构的有限元模型及其预应力刚化模态频率的代理模型,以多个工况试验模态分析结果为目标,基于全局优化算法实现了整体结构的模型修正。对试验修正后的模型开展了应变响应预测,验证了模型的预测能力。研究结果表明,所提方法不仅提高了模型复现修正响应的能力,而且能够准确预测未修正的响应,从而验证了方法的可行性,为重载机械臂的自动控制和优化设计提供了精确动力学模型。     

基于分层思想对复杂工程结构的有限元模型修正技术研究

由于复杂工程结构的有限元模型中不确定参数较多,不确定参数的变化范围较大,对其修正时目标参数难以收敛,针对此问题提出引入模型确认技术中的分层思想,建立了分层模型修正技术的数学模型,把复杂工程结构按连接特性分解为若干个子结构,再把子结构分成若干个零件,分别对零件、子结构进行修正,最后不需要对整体结构进行修正而生成工程中可接受的有限元模型,以模型确认技术领域内的benchmark模型为例进行分层修正,研究结果表明了基于分层思想的有限元模型修正结果精度较高,具有较大的工程应用价值。