基于环境激励的桥梁振动模态识别算法研究

在桥梁建造和维护过程中,需要对桥梁的振动模态进行在线、实时的分析,急需一种不需要人工激励进行快速模态分析的算法。通过研究自然激励技术NExT( Natural Excitation Technique)与自回归滑动平均模型ARMA( Auto￣Regressive and Moving Average Model),在常规的自然环境模态分析算法的基础上构造出一种快速求解NExT￣ARMA模型的算法进行桥梁模态识别。相比于传统的环境激励模态参数计算方法,该算法不但降低了传统算法的复杂度,而且采用了反馈的方式提高了计算精度。采用ANSYS建立有限元模型并搭建简易实验系统分别对该算法进行仿真验证和实验验证,验证结果表明,该算法能够有效地在自然激励下提取出桥梁结构的各阶模态,其中对前三阶固有频率的识别相对误差降到1％左右。     

基于MotionView整车虚拟试验场仿真的后转向节强度分析

由于车辆行驶状况复杂多样,传统静态工况无法复现各类恶劣路况下后底盘转向节真实应力,因此在利用MotionView建立整车刚柔耦合多体动力学模型的基础上,将后转向节利用柔性体进行模拟;在进行虚拟试验场仿真分析的同时采用模态综合法计算结构动应力,得到后转向节最高应力位置及发生时刻.仿真结果与整车道路试验结果的对比表明仿真方法准确.     

固定式减摇鳍执行机构的模态及动态响应分析

采用有限元法对小型高速船使用的固定式减摇鳍执行机构进行模态分析和瞬态动力响应分析,对减摇鳍执行机构的结构动力性能进行全面分析.结果可为同类减摇鳍执行机构的结构设计提供参考.     

燃油分配管结构强度仿真

采用仿真与试验相结合的方法分析燃油分配管的结构强度.讨论模态分析及频率响应分析相关理论和燃油分配管的建模特点.采用Abaqus对燃油分配管实例进行数值模拟,分析燃油分配管仿真建模中网格划分、算法选择和阻尼参数等关键问题.仿真和试验结果表明:燃油分配管的1阶频率为320.22 Hz,频率响应分析的最大应力为330 MPa,说明结构存在风险;支架板加厚1.5mm后燃油分配管的1阶频率为524.00 Hz,同时,试验得到1阶频率为512 Hz,两者相对误差为2.3％,说明结构通过扫频试验.     

有限元法的轴向运动梁的激励功率谱辨识

主要考虑弯曲变形的细长轴向运动梁,可以作为工程中广泛应用在航天器天线、液体输送管道、汽车驱动带、电梯缆索等的简化机构.对轴向运动柔性梁线性微分方程,采用复模态分析方法导出两端简支和固支边界条件下的固有频率方程;采用Ritz法建立轴向运动梁的有限单元法模型.基于该模型在多种边界条件下进行梁的横向振动分析,并开展定点激励下激励功率谱的辨识.仿真结果表明,与传统的Galerkin截断方法相比.有限元方法能够克服分析方法的建模困难,对复杂边界梁进行有效的分析,对激励的功率谱能够有效地辨识.     

利用弯矩影响线的移动荷载识别方法

基于模态叠加理论,通过桥梁多个截面处加速度响应数据,计算得到桥梁受移动荷载作用下的模态加速度.根据d'Alembertian原理,桥梁截面任意时刻的动弯矩可看作是任意时刻受惯性分布力和移动荷载作用下的静弯矩.利用影响线,建立起移动荷载与弯矩之间的关系,提出了一种利用弯矩影响线识别移动荷载的方法.算例表明,当荷载只有一个时,可由单点弯矩直接识别,当有多个移动荷载时,可基于多个截面的弯矩数据,利用最小二乘法可以有效的识别出任意时刻作用于桥梁上的移动荷载值.该方法避免了求解桥梁的动力学微分方程,识别精度高且过程简单,适合于工程应用.     

基于B样条有限元机载激光陀螺测量装置系统的建模与仿真

建立了激光惯性导航系统的三维有限元模型,对其力学特性进行了模态分析,建立了整个模型B样条小波有限元模型;研究了一类新的有限元空间,它以B样条小波函数作为有限等参元的形状函数;建立了IMU模型的B样条小波有限元序列,利用B样条小波函数的变尺度特性在不改变网格的剖分下提高分辨率,因此在处理局部应力集中,曲率分布突变边界等应用中具有一定的优势,所以它的结果更接近于实际;最后对系统模型进行了仿真,给出了各个阶次模态值,通过与传统有限元比较发现小波有限元具有收敛性好、求解迅速和网格划分灵活优点,离散的单元数减少了13％,计算时间也是原来的35％,这对于激光惯性导航系统的优化设计具有重要参考价值.     

基于PANDA框架的并行有限元模态分析程序开发和应用

为提高大型结构振动分析的规模、精度和效率,基于面向对象有限元并行计算框架PANDA和高性能矩阵特征问题并行求解算法,开发出适用于大规模结构振动问题计算的并行有限元模态分析程序;在超级计算机银河YH和曙光5000A上,通过不同算例验证该程序的正确性和可靠性.以某靶室结构为研究对象演示该程序的应用,指出实际应用时需注意加速...     

某大客车车架结构模态分析

为计算某大客车车架骨架模态,分析设计的合理性,考察各部件间的共振特性,用HyperWorks对车架有限元模型进行前、后处理,抽取三维模型的中面,在中面上划分网格,采用SHELL单元为基本单元,建立各零部件的有限元模型.应用OptiStruct求解得到车身骨架前6阶的模态及振型描述.从仿真分析可知,客车车身固有频率能避开...     

基于经济的网格资源调度算法研究

网格使构建虚拟组织,在全世界范围内共享资源成为现实.但是,在网格环境下的资源管理和调度是一项相当复杂的工作,这主要是由于资源分布在世界各地,隶属于不同的组织,各个资源拥有者都有不同的使用和访问策略、开销模型、不断变化的负载和可用性.为了满足网格计算环境中资源调度的复杂需要,可以将现实世界中的经济原理和模型应用到网格环境下的任务调度中,并据此提出了几种经济资源调度算法.