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内燃动车组动力包刚柔耦合双层隔振系统动力学建模及参数影响分析 被引量:1
1
作者 李超 余康凡 +1 位作者 张建润 刘晓波 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2024年第5期71-79,47,共10页
动力包系统为内燃动车组的重要组成部分,其隔振性能直接关系到动车组的运行安全性及乘坐舒适性。针对动力包刚柔耦合双层隔振系统,提出了一种基于子结构频响函数综合的动力包刚柔耦合双层隔振系统建模方法。该方法将动力包系统分为发电... 动力包系统为内燃动车组的重要组成部分,其隔振性能直接关系到动车组的运行安全性及乘坐舒适性。针对动力包刚柔耦合双层隔振系统,提出了一种基于子结构频响函数综合的动力包刚柔耦合双层隔振系统建模方法。该方法将动力包系统分为发电机组、散热器机组、公共构架和车体地板子结构,通过2次频响函数综合建立了公共构架B-基础D综合体和机组刚体的频响函数表达式,大大提升了建模效率与计算速度,对工程计算和设计具有重要的价值。通过与ABAQUS软件中有限元频响结果进行对比,验证了该方法的正确性与计算精度。以某型内燃动车组动力包系统为研究对象,利用该建模方法,结合动力包系统实际隔振设计需求,研究了子结构质量比、子结构刚度、子结构阻尼、各级隔振器刚度及阻尼等参数对动力包系统隔振性能的影响规律,为内燃动车组动力包隔振系统设计及优化提供了理论支撑。 展开更多
关键词 动力包刚柔耦合双层隔振系统 频响函数综合 刚柔耦合 隔振性能 功率流
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子结构综合法辨识结合部的特征参数 被引量:12
2
作者 李玲 蔡力钢 +2 位作者 郭铁能 刘志峰 赵永胜 《振动.测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2011年第4期439-444,533,共6页
为了获取结合部的等效刚度与阻尼参数,采用子结构综合法来建立结合部辨识方程式,利用模型更新的方法修正已知模型,使修正的模型与已知模型等效,并利用修正的模型来获取所需的频响函数,从而根据完备频响函数辨识出结合部参数。为了保证... 为了获取结合部的等效刚度与阻尼参数,采用子结构综合法来建立结合部辨识方程式,利用模型更新的方法修正已知模型,使修正的模型与已知模型等效,并利用修正的模型来获取所需的频响函数,从而根据完备频响函数辨识出结合部参数。为了保证数值计算的稳定性,采用最小二乘原理将矛盾方程转化为定解方程,并引入加权的概念,使得被测数据能够充分利用。最后通过两个仿真算例来验证该方法的可行性和工程实用性。仿真结果可以看出,该方法具有较高的辨识精度。 展开更多
关键词 线性结合部 辨识方法 子结构综合法 频响函数
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模态综合的子结构主模态截断方法 被引量:11
3
作者 李兴泉 邓兆祥 +2 位作者 李传兵 章竟成 李英强 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第1期173-178,共6页
为了减少固定界面模态综合方法中保留的子结构主模态数,分别采用频率截断和有效模态质量截断两种方法进行截断,分析两种方法的适用性,最终得到适合结构低频动态特性计算的主模态截断方法.计算结果表明:频率截断法保留的主模态不到... 为了减少固定界面模态综合方法中保留的子结构主模态数,分别采用频率截断和有效模态质量截断两种方法进行截断,分析两种方法的适用性,最终得到适合结构低频动态特性计算的主模态截断方法.计算结果表明:频率截断法保留的主模态不到有效质模态量截断法的1/2,采用2~3倍的最高关心频率进行主模态截断,能保证结构低频动态特性计算具有较高的精度,所保留的主模态,更能反应子结构在关心频率范围内系统振动的变形模式;有效模态质量法不能判断各子结构间主模态对系统动态特性作用的相对大小,这使小尺寸高刚度的子结构保留多余的模态,其计算效率较低. 展开更多
关键词 模态综合 子结构 振动 频率 有效模态质量
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动态子结构法在航天工程中的应用研究 被引量:9
4
作者 邱吉宝 张正平 +3 位作者 李海波 张忠 韩丽 任方 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第4期510-517,共8页
以载荷分析为主要内容,概述动态子结构法在航天工程中的应用。首先采用约束子结构模态综合法与超单元法进行全箭级器箭耦合载荷分析,给出器箭界面加速度条件、运载器和航天器的内部载荷;然后介绍采用航天器基础激励方法与超单元法,依据... 以载荷分析为主要内容,概述动态子结构法在航天工程中的应用。首先采用约束子结构模态综合法与超单元法进行全箭级器箭耦合载荷分析,给出器箭界面加速度条件、运载器和航天器的内部载荷;然后介绍采用航天器基础激励方法与超单元法,依据全箭级器箭耦合载荷分析给出的器箭界面加速度条件,进行航天器级的载荷二次分析,给出航天器的内部载荷,可以证明载荷二次分析所得航天器的内部载荷结果与全箭级器箭耦合载荷分析结果一样。由此说明航天器级载荷二次分析获得结果是可信的,也就是说全箭级器箭耦合载荷分析与航天器级载荷二次分析流程是合理的、可靠的。 展开更多
关键词 结构动力学 模态综合法 子结构法 耦合载荷分析
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支承非线性特性对双转子系统的响应特性影响研究 被引量:11
5
作者 杨喜关 罗贵火 +2 位作者 温卫东 唐振寰 王飞 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第4期572-582,共11页
以双转子试验器为研究对象,开展高维复杂双转子系统的建模方法和动力特性的研究。将双转子系统划分为模态子结构和连接子结构,利用有限元方法和固定界面模态综合进行模态子结构的建模及维数缩减,将连接子结构保留在物理空间中,通过界面... 以双转子试验器为研究对象,开展高维复杂双转子系统的建模方法和动力特性的研究。将双转子系统划分为模态子结构和连接子结构,利用有限元方法和固定界面模态综合进行模态子结构的建模及维数缩减,将连接子结构保留在物理空间中,通过界面对接条件实现子结构的组装,利用Newmark法进行含局部非线性的双转子系统运动方程的数值求解。进行了计算模型的试验验证,并研究了转子系统的响应规律。研究结果表明:随转速的变化,转子响应中出现了滚动轴承的变刚度振动频率、不平衡激励频率及相关组合频率;同步不平衡响应的变化规律与支承位置、转子各轮盘的不平衡量及临界振型有着密切的联系。 展开更多
关键词 航空发动机 双转子系统 非线性振动 模态综合法 连接子结构
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基于模态综合技术的结构有限元模型修正 被引量:22
6
作者 刘洋 段忠东 周道成 《振动.测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2009年第3期287-291,共5页
由于结构的动力分析需要大量的计算时间和占用大量的计算机内存,常规的数值迭代计算方法难以实现,提出了基于模态综合技术的模型修正方法。该方法首先得到缩减后结构模型的频率与振型,并将该振型转换为缩减前模型物理坐标下的振型。然后... 由于结构的动力分析需要大量的计算时间和占用大量的计算机内存,常规的数值迭代计算方法难以实现,提出了基于模态综合技术的模型修正方法。该方法首先得到缩减后结构模型的频率与振型,并将该振型转换为缩减前模型物理坐标下的振型。然后,用缩减后模型的频率和转换后的振型,共同构成模型修正的优化目标函数,进而通过优化求解实现结构的模型修正。该方法既保证了计算精度又提高了模型修正的计算效率,使大型复杂结构的模型修正成为可能。最后,对某吊杆拱桥模型进行了动态测试和模型修正,验证了该算法的有效性。 展开更多
关键词 结构有限元模型修正 动力子结构 模态综合 优化技术
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一类并联机床整机结构动力学建模方法研究 被引量:5
7
作者 赵兴玉 黄田 赵学满 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第3期295-301,共7页
研究了一种外副驱动的3平动自由度并联机床整机结构动力学建模方法。该方法借助子结构综合思想,将整机结构划分为机架、连杆和动平台三个子结构,用有限元法分别构造各自的动力学方程,再利用变形协调条件得到考虑机架弹性的整机动力学模... 研究了一种外副驱动的3平动自由度并联机床整机结构动力学建模方法。该方法借助子结构综合思想,将整机结构划分为机架、连杆和动平台三个子结构,用有限元法分别构造各自的动力学方程,再利用变形协调条件得到考虑机架弹性的整机动力学模型。该方法可避免采用商用有限元软件必须针对不同位形重新划分网格的局限性,便于揭示结构参数对低阶模态的影响及其在整个工作空间内的变化规律,故为这类机构一结构耦合复杂时变系统的动刚度快速预估和动态设计奠定了坚实的理论基础。 展开更多
关键词 并联机床 结构动力学 有限元分析 建模 数控加工
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基于车身板件声学贡献分析的声振优化 被引量:11
8
作者 王二兵 周鋐 +2 位作者 徐刚 封珺 石文 《江苏大学学报(自然科学版)》 EI CAS 北大核心 2012年第1期25-29,共5页
以降低车内低频结构噪声为目标,优化车身板件.采用子结构模态综合的方法建立结构动力学模型,并以其在实车工况下的振动响应作为声学边界元模型的边界条件,以车内驾驶员右耳位置为目标响应点,结合计算得到的声传递向量,对汽车车身进行板... 以降低车内低频结构噪声为目标,优化车身板件.采用子结构模态综合的方法建立结构动力学模型,并以其在实车工况下的振动响应作为声学边界元模型的边界条件,以车内驾驶员右耳位置为目标响应点,结合计算得到的声传递向量,对汽车车身进行板件声学贡献分析.通过计算得到车身各板件对车内噪声的声学贡献,分析出影响比较显著的关键面板,根据分析结果对车身相应板件进行振动抑制.经试验验证,怠速工况下,车内噪声在频率为20~100 Hz范围内的声压级水平得到比较明显的改善,主要峰值频率最大降幅5.70 dB,整体噪声水平下降了3.89 dB.结果表明:板件贡献分析方法可以为控制车内低频噪声提供合理的建议. 展开更多
关键词 板件声学贡献 子结构模态综合 声传递向量 声学贡献 噪声控制 振动控制
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大型复杂结构振动特性分析方法研究 被引量:8
9
作者 王雪仁 贾地 缪旭弘 《船舶力学》 EI 北大核心 2012年第4期390-398,共9页
针对大型复杂结构振动特性的预测问题,发展了子结构方法,并应用于圆柱壳模型的振动特性研究。讨论了子结构方法的理论基础,分析了子结构间边界处理协调条件、模态截取数和模型缩聚对子结构方法预测精度的影响,并初步比较了其与传统有限... 针对大型复杂结构振动特性的预测问题,发展了子结构方法,并应用于圆柱壳模型的振动特性研究。讨论了子结构方法的理论基础,分析了子结构间边界处理协调条件、模态截取数和模型缩聚对子结构方法预测精度的影响,并初步比较了其与传统有限元法耗费的计算时间量和内存量的大小,最后,进一步探讨了子结构方法中试验模态与计算模态混合计算的可行性。研究结果表明,子结构方法应用于求解船舶等大型复杂结构的振动特性是可行的。 展开更多
关键词 子结构方法 振动特性 大型复杂结构
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曲梁周期结构隔振器特性研究 被引量:4
10
作者 黄修长 徐时吟 +2 位作者 蒋爱华 张志谊 华宏星 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2012年第5期171-175,共5页
利用曲梁具有径向刚度和切向刚度耦合以及波形转换的特性,设计了具有低频宽频带隙的曲梁周期结构隔振器。该隔振器由多层面板-支撑曲梁结构构成。针对曲梁对边支撑的结构,推导了分析含有内部自由度的周期结构的能带结构以及利用子结构... 利用曲梁具有径向刚度和切向刚度耦合以及波形转换的特性,设计了具有低频宽频带隙的曲梁周期结构隔振器。该隔振器由多层面板-支撑曲梁结构构成。针对曲梁对边支撑的结构,推导了分析含有内部自由度的周期结构的能带结构以及利用子结构迭代法进行响应求解的一般公式,并进行了验证,该子结构迭代法特别适合于周期数较多的复杂周期结构的响应求解。对带隙起始频率和终止频率所对应的结构模态进行了分析。讨论了曲梁和面板结构参数变化对周期结构隔振器带隙结构的影响。并且对一对边支撑的曲梁周期结构隔振器进行试验研究,测得其原点导纳和传递导纳,验证了这种周期结构低频宽频带隙的存在和建模方法的正确性。 展开更多
关键词 周期结构 曲梁 带隙结构 子结构迭代法
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一种新型自由界面子结构模态综合法的研究 被引量:3
11
作者 王艾伦 赵振宇 仇勇 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2003年第3期330-333,共4页
将键合图用于动态子结构分析和研究 ,获得其相应的特征谱矩阵和振型矩阵 ,提出一种新的求解自由界面模态综合法的基本原理 ,推导出两个子结构自由界面模态综合法的计算方法。文中给出的算例表明 ,基于键合图方法的自由界面模态综合法方... 将键合图用于动态子结构分析和研究 ,获得其相应的特征谱矩阵和振型矩阵 ,提出一种新的求解自由界面模态综合法的基本原理 ,推导出两个子结构自由界面模态综合法的计算方法。文中给出的算例表明 ,基于键合图方法的自由界面模态综合法方便、有效、结果准确 ,并确保了整体结构分割前和综合后的键合图模型的统一。 展开更多
关键词 键合图 模态综合法 子结构 自由界面 特征谱矩阵 振型矩阵
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基于有效模态质量的子结构主模态选择方法 被引量:3
12
作者 邓兆祥 李兴泉 +2 位作者 章竟成 李英强 阳小光 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2013年第6期543-547,564,共6页
根据建筑物抗震设计中有效模态质量计算的基本原理,推导了固定界面模态综合中子结构各阶主模态的模态参与因子和有效模态质量,以及总的有效模态质量的计算方法。根据各阶有效模态质量与总的有效模态质量之比,对某样车模型的子结构主模... 根据建筑物抗震设计中有效模态质量计算的基本原理,推导了固定界面模态综合中子结构各阶主模态的模态参与因子和有效模态质量,以及总的有效模态质量的计算方法。根据各阶有效模态质量与总的有效模态质量之比,对某样车模型的子结构主模态进行截断。结果表明:在一定频率范围内,采用子结构主模态截断法,仅保留少数低阶主模态,即可使样车低频振动特性计算结果具有较高的精度。 展开更多
关键词 振动 频率 模态综合 子结构 有效模态质量
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周期桁架浮筏系统的隔振特性研究 被引量:13
13
作者 况成玉 张志谊 华宏星 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2012年第2期115-118,135,共5页
研究周期结构对桁架浮筏隔振系统振动传递的衰减特性,首先利用有限元方法计算周期桁架浮筏的频响特性,并将其与传统浮筏进行比较。然后,运用频响函数综合法建立整个系统的振动传递模型,计算频响函数进行研究在隔振系统中评价周期结构浮... 研究周期结构对桁架浮筏隔振系统振动传递的衰减特性,首先利用有限元方法计算周期桁架浮筏的频响特性,并将其与传统浮筏进行比较。然后,运用频响函数综合法建立整个系统的振动传递模型,计算频响函数进行研究在隔振系统中评价周期结构浮筏的性能。分析表明:周期桁架浮筏较传统浮筏更有效地抑制振动的传递,当与设备组成一个隔振系统之后,在与浮筏上下层隔振器的共同作用下,整个隔振系统能在一个宽频段内对振动传递产生更好的抑制作用。 展开更多
关键词 周期结构 桁架浮筏 浮筏隔振系统 频响函数综合
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Exe-Variant并联模块静刚度分析 被引量:5
14
作者 陶兆胜 彭澎 赵艳芹 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期377-382,389,共7页
由于良好的刚度和动力学性能,Exechon并联机构已被应用于加工、制造、航空航天等领域,但Exechon并联模块的转动能力较弱,导致其工作空间较小。为此,以机构变异方法设计构型为2RPU&1RPS的Exe-Variant并联模块。为研究Exe-Variant并... 由于良好的刚度和动力学性能,Exechon并联机构已被应用于加工、制造、航空航天等领域,但Exechon并联模块的转动能力较弱,导致其工作空间较小。为此,以机构变异方法设计构型为2RPU&1RPS的Exe-Variant并联模块。为研究Exe-Variant并联模块的刚度性能,采用子结构综合技术建立了该并联模块的刚度模型。建模时,将机构划分成若干子系统,并计入关节和支链弹性对整机刚度的影响。基于所建刚度模型,研究了Exe-Variant并联模块整机刚度在其工作空间内的分布特性,并进行了机构关键设计参数和机构关节处弹性变形对整机刚度的影响分析。结果表明,该模块的刚度分布在工作全域内呈现出对称性,模块关键设计参数和机构关节处弹性变形对整机的刚度性能影响较大。 展开更多
关键词 Exe-Variant 并联机构 静刚度 子结构综合
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基于键合图方法的自由界面模态综合法及其应用 被引量:5
15
作者 王艾伦 赵振宇 仇勇 《振动.测试与诊断》 EI CSCD 2004年第2期87-90,共4页
将键合图用于动态子结构分析和研究 ,提出了一种新的求解自由界面模态综合法的基本原理 ,推导出两个子结构自由界面模态综合法的计算方法 ,获得其相应的特征谱矩阵和振型矩阵。文中给出的算例表明 ,基于键合图方法的自由界面模态综合法... 将键合图用于动态子结构分析和研究 ,提出了一种新的求解自由界面模态综合法的基本原理 ,推导出两个子结构自由界面模态综合法的计算方法 ,获得其相应的特征谱矩阵和振型矩阵。文中给出的算例表明 ,基于键合图方法的自由界面模态综合法方便有效 ,结果准确 ,并确保了整体结构分割前后的键合图模型统一。 展开更多
关键词 键合图 模态综合法 子结构 振型
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基于固定界面子结构模态的频响函数精确综合法 被引量:7
16
作者 应祖光 叶淑琴 金林 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2010年第3期132-133,共2页
提出基于固定界面子结构模态的双协调结构频响函数精确综合方法。首先用固定界面子结构的中高阶模态与精确剩余约束模态表达子结构频域位移;再利用界面力与位移的协调关系进一步消去界面自由度,建立双协调的精确缩聚变换;然后根据里兹法... 提出基于固定界面子结构模态的双协调结构频响函数精确综合方法。首先用固定界面子结构的中高阶模态与精确剩余约束模态表达子结构频域位移;再利用界面力与位移的协调关系进一步消去界面自由度,建立双协调的精确缩聚变换;然后根据里兹法,得到结构精确综合的频域运动方程与频响函数;最后通过数值结果验证该方法的综合能力与准确性。 展开更多
关键词 结构振动 频响函数 固定界面子结构 精确综合法
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有阻尼振动系统的自由界面子结构综合法 被引量:3
17
作者 何欢 陈国平 陆颖华 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期951-955,共5页
研究了阻尼振动系统的自由界面子结构综合法。为了在最终给出的系统综合方程中考虑剩余柔度矩阵的影响,本文利用质量矩阵、阻尼矩阵和结构保留模态矩阵构造了一种与保留模态矩阵加权正交的矩阵。在计算自由-自由结构的剩余柔度矩阵时,... 研究了阻尼振动系统的自由界面子结构综合法。为了在最终给出的系统综合方程中考虑剩余柔度矩阵的影响,本文利用质量矩阵、阻尼矩阵和结构保留模态矩阵构造了一种与保留模态矩阵加权正交的矩阵。在计算自由-自由结构的剩余柔度矩阵时,通过这种加权正交矩阵能够避免直接对子结构刚度矩阵的求逆运算。在此基础上提出了一种新的有阻尼振动系统的自由界面子结构综合法。算例分析表明,本文的方法具有很高的计算精度。 展开更多
关键词 复模态 子结构 自由界面 模态综合法
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含超单元连接子结构的自由界面模态综合法 被引量:6
18
作者 卢凯良 邱惠清 毛飞 《同济大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第8期1215-1220,1233,共7页
根据模态综合法中连接子结构的定义,认为连接子结构实际上是一种将全部界面坐标作为主自由度的超单元.在此基础上,分别利用静力变换和动力变换将连接子结构变换成超单元,推导了界面位移和界面力双协调条件下的自由界面模态综合法(超单... 根据模态综合法中连接子结构的定义,认为连接子结构实际上是一种将全部界面坐标作为主自由度的超单元.在此基础上,分别利用静力变换和动力变换将连接子结构变换成超单元,推导了界面位移和界面力双协调条件下的自由界面模态综合法(超单元间接法).该法保留了自由界面法的可大大缩减系统自由度、精度高的优点,并且由于引入了超单元连接子结构,可合理近似集中阻尼,在局部非线性结构动力分析问题中亦具有广泛应用前景.最后,将超单元间接法应用于自动化码头桁架桥结构的固有频率和地震反应计算,将铅芯橡胶支座视为超单元连接子结构,分析了静力变换和动力变换超单元间接法的计算精度和效率,并得到了在铅芯橡胶支座不同配置形式下桁架桥的固有特性. 展开更多
关键词 模态综合法 自由界面 连接子结构 超单元法 铅芯橡胶支座
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子结构方法在ANSYS软件中的应用 被引量:15
19
作者 周海亭 陈莲 《噪声与振动控制》 CSCD 2001年第5期16-18,15,共4页
本文介绍了子结构方法在ANSYS(CAE软件 )中的应用 ,及该方法使用步骤。通过对一悬臂矩形板实例的计算结构与分析 ,使子结构模态综合法与ANSYS软件有机的结合 ,具有一定的可行性和实用性。
关键词 子结构 模态综合 ANSYS 悬臂矩形板 结构振动 结构动力分析
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基于子结构综合法的螺栓结合部切向动刚度优化辨识 被引量:4
20
作者 谭峰 殷国富 +2 位作者 董冠华 王亮 唐伟鑫 《四川大学学报(工程科学版)》 CSCD 北大核心 2015年第S2期171-177,共7页
针对基于频响函数辨识螺栓结合部等效动力学参数时出现的由于噪声信号等引起的不适定问题,提出优化辨识方法,以获取准确的等效动力学参数。忽略结合部非线性特性及耦合效应,将螺栓结合部等效为弹簧阻尼单元,利用子结构综合法建立螺栓结... 针对基于频响函数辨识螺栓结合部等效动力学参数时出现的由于噪声信号等引起的不适定问题,提出优化辨识方法,以获取准确的等效动力学参数。忽略结合部非线性特性及耦合效应,将螺栓结合部等效为弹簧阻尼单元,利用子结构综合法建立螺栓结合部切向动刚度辨识方程式。通过LMS噪声、振动测试系统对试件进行激振实验,获取辨识所需频响函数。根据同时获得的相干函数对频响函数进行筛选,以消除噪声信号对辨识精度的影响,基于最小二乘的思想优化辨识出螺栓结合部切向动刚度。最后将辨识结果代入有限元模型中进行谐响应分析,通过实测频响函数与仿真频响函数对比分析,结果表明,所提螺栓结合部切向动刚度优化辨识方法具有较好的辨识效果。 展开更多
关键词 频响函数 螺栓结合部 子结构综合 动刚度 相干函数
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