车桥耦合动力学系统模态综合分析 被引量：14

1

作者 张军 江克斌 胡业平 《解放军理工大学学报（自然科学版）》 EI 2003年第1期67-70,共4页

由于桥梁上的车辆荷载是一个带有质量的振动系统 ,从而使得桥梁在该荷载作用下的动力响应问题比一般结构动力系统的响应问题更复杂。车辆和桥梁可看成一个整体耦合动力学系统的两个分支 ,并引入模态综合法来分析其动力响应。结果表明利... 由于桥梁上的车辆荷载是一个带有质量的振动系统 ,从而使得桥梁在该荷载作用下的动力响应问题比一般结构动力系统的响应问题更复杂。车辆和桥梁可看成一个整体耦合动力学系统的两个分支 ,并引入模态综合法来分析其动力响应。结果表明利用模态综合法可以将车辆与桥梁之间的边界作为系统的内部耦合条件 。 展开更多

关键词 车桥耦合动力学系统 模态综合法 动力响应 边界条件 桥梁 车辆 荷载位置 耦合条件

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实验模态综合法若干问题的研究 被引量：12

2

作者 宋攀 董兴建 孟光 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2011年第9期174-177,183,共5页

提出了子结构可补偿高阶截断模态且易与实验模态相结合的剩余动柔度概念,然后采用自由界面模态综合技术,实现子结构综合。通过部分忽略高阶截断模态的动态效应给出了剩余质量和剩余刚度的近似表达式,简化了子结构的实验建模;基于谐波集... 提出了子结构可补偿高阶截断模态且易与实验模态相结合的剩余动柔度概念,然后采用自由界面模态综合技术,实现子结构综合。通过部分忽略高阶截断模态的动态效应给出了剩余质量和剩余刚度的近似表达式,简化了子结构的实验建模;基于谐波集中力系的等效原理,提出了一种全新的转角动柔度间接测量方法,在一定程度上解决了实验模态综合中的界面对接信息不足问题。克服了将实验模型和有限元分析模型进行模态综合的技术难题,数值计算和实验验证表明所提方案可行。 展开更多

关键词 实验模态综合 剩余动柔度 剩余质量 转角模态间接测量 自由界面

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基于改进剩余柔度矩阵的自由界面模态综合法 被引量：5

3

作者 谢云叶 谢基龙 +2 位作者 杨广雪 肖楠 周素霞 《北京交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期28-32,共5页

传统的自由界面模态综合法在求解过程中,模态截断后没有或没有很好地考虑剩余模态的影响,精度较差.这里提出了一种对传统自由界面法进行柔度矩阵改进的方法,这种方法恰当地考虑了模态截断后高价模态的影响,把模态截断后由低价模态柔度... 传统的自由界面模态综合法在求解过程中,模态截断后没有或没有很好地考虑剩余模态的影响,精度较差.这里提出了一种对传统自由界面法进行柔度矩阵改进的方法,这种方法恰当地考虑了模态截断后高价模态的影响,把模态截断后由低价模态柔度矩阵表示的高价模态改进后的柔度矩阵计入了子结构的运动方程,因而结构动态计算精度得以提高,并详细陈述了该改进柔度矩阵的推导过程.通过算例表明,与传统自由界面法相比,该方法明显提高了结构动态响应的求解精度,能满足工程需要,因此可以应用于大结构的动态分析中. 展开更多

关键词 结构分析 自由界面模态综合法 准静力效应 剩余柔度矩阵

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实验模型和有限元模型的混合建模方法 被引量：12

4

作者 董兴建 孟光 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2009年第7期38-40,72,共4页

给出了更容易由实验测量的基于剩余动柔度的剩余惯性释放附着模态的定义式,通过部分忽略高阶截断模态的动态效应,给出了剩余质量和剩余刚度的近似表达式,简化了子结构的实验建模过程。提出了基于自由界面模态综合法的实验模型和有限元... 给出了更容易由实验测量的基于剩余动柔度的剩余惯性释放附着模态的定义式,通过部分忽略高阶截断模态的动态效应,给出了剩余质量和剩余刚度的近似表达式,简化了子结构的实验建模过程。提出了基于自由界面模态综合法的实验模型和有限元分析模型的混合建模方法。数值计算表明,基于剩余动柔度的剩余惯性释放附着模态更容易通过实验获得,而对剩余质量和剩余刚度的近似处理并不影响模态综合的精度。 展开更多

关键词 模态综合 剩余质量 自由界面 剩余动柔度

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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

5

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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含裂纹离心压缩机叶轮结构的振动局部化 被引量：6

6

作者 王帅 訾艳阳 何正嘉 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2017年第6期108-113,170,共6页

针对离心压缩机在复杂运行工况下的失谐与裂纹问题,研究裂纹与失谐对叶轮结构振动响应和振动局部化的影响规律。首先,采用三维有限元模型建立具有复杂几何形状的叶轮结构的定量分析模型,并通过在裂纹界面上定义接触的形式模拟裂纹的呼... 针对离心压缩机在复杂运行工况下的失谐与裂纹问题,研究裂纹与失谐对叶轮结构振动响应和振动局部化的影响规律。首先,采用三维有限元模型建立具有复杂几何形状的叶轮结构的定量分析模型,并通过在裂纹界面上定义接触的形式模拟裂纹的呼吸效应。其次,通过采用混合界面模态综合法对系统自由度进行缩减,以解决了采用三维有限元模型分析非线性系统动态响应时所存在的计算量大和收敛困难的问题。最终,采用Monte Carlo方法对含裂纹的失谐叶轮结构进行统计分析,研究随机失谐和裂纹故障对叶轮结构振动局部化的影响规律。结果表明裂纹和失谐都会对结构的振动响应产生显著的影响,并会导致振动能量的集中和振动局部化现象。 展开更多

关键词 离心叶轮 振动局部化 裂纹 失谐 模态综合法

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多重多级子结构方法与模态综合法的对比研究 被引量：3

7

作者 张盛 白杨 +1 位作者 尹进 陈飙松 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2013年第2期118-126,共9页

利用高精度多重多级子结构方法与传统的动力子结构模态综合法(MSC.Nastran超单元法)进行对比研究.该算法采用Lanczos方法与子结构周游树技术,考虑了各子结构内部自由度对整体求解的贡献,算法精度得到显著提高,并与不作凝聚的单一整体结... 利用高精度多重多级子结构方法与传统的动力子结构模态综合法(MSC.Nastran超单元法)进行对比研究.该算法采用Lanczos方法与子结构周游树技术,考虑了各子结构内部自由度对整体求解的贡献,算法精度得到显著提高,并与不作凝聚的单一整体结构分析具有相同的计算精度.数值结果表明多重多级子结构方法相比于模态综合法在子结构划分及多层次调用上更为灵活,计算结果不受复杂子结构划分方式的限制和出口点选取的影响,在高阶频率的计算方面精度更好. 展开更多

关键词 多重多级子结构 模态综合法 超单元 LANCZOS方法

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一体化转子系统动力分析的预应力模态综合法 被引量：6

8

作者 寇海江 袁惠群 +1 位作者 李岩 杨文军 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期263-267,共5页

针对盘片轴一体化转子系统的大规模网格问题,提出用于该类结构动力分析的预应力模态综合法.对前两级整体叶盘进行静、动频分析,给出了影响一体化结构动力分析精度的模态截断数的选取原则,同时验证了本文方法的准确性.计算了盘片轴一体... 针对盘片轴一体化转子系统的大规模网格问题,提出用于该类结构动力分析的预应力模态综合法.对前两级整体叶盘进行静、动频分析,给出了影响一体化结构动力分析精度的模态截断数的选取原则,同时验证了本文方法的准确性.计算了盘片轴一体化转子系统的静、动频,给出了旋转作用对该系统模态的影响.比较整体叶盘与一体化转子的模态结果发现,引入转轴的作用使叶片振型对应的动频降低,且一体化转子振型中存在叶片、轮盘及转轴之间的耦合振型,这阐释了利用预应力模态综合法进行大规模网格盘片轴一体化结构动力分析的重要性. 展开更多

关键词 盘片轴一体化转子 模态综合法 动频 静频 预应力模态分析

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列车动力荷载作用下大跨度斜拉桥局部振动响应研究 被引量：6

9

作者 朱志辉 程玉莹 +2 位作者 龚威 蔡成标 郭向荣 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2017年第22期6-13,共8页

为研究列车动力荷载引起的大跨度斜拉桥主梁和桥面板局部动力响应,基于车-桥耦合动力学理论建立了列车-轨道-斜拉桥空间耦合动力学模型。采用固定界面模态综合法和等效正交异性板法建立大跨度斜拉桥精细化三维有限元模型,车辆简化为具... 为研究列车动力荷载引起的大跨度斜拉桥主梁和桥面板局部动力响应,基于车-桥耦合动力学理论建立了列车-轨道-斜拉桥空间耦合动力学模型。采用固定界面模态综合法和等效正交异性板法建立大跨度斜拉桥精细化三维有限元模型,车辆简化为具有二系悬挂的31自由度弹簧-质量模型,轮轨关系采用可分离的三维轮轨滚动接触模型。以主跨为1 092 m的沪通长江大桥为例,研究了轨道不平顺激励条件下高速列车行驶引起的桥面板和主桁架梁的动力响应特征及分布规律。研究结果表明:固定界面模态综合法既可以有效减少模型自由度数目,又可以反映桥梁局部动力响应;等效正交异性板法虽能较好地反映桥面板的局部振动,但由于没有考虑等效前后主梁整体刚度的一致性,故所计算的主梁振动位移偏差较大;由于桥面板局部竖向刚度较小,桥梁行车线正下方的桥面板竖向加速度远大于主梁桁架节点竖向加速度,建议我国相关铁路桥梁规范在评估大跨度板桁斜拉桥振动加速度时,考虑桥面板局部振动的影响;列车动力荷载作用下主梁桁架杆件应力冲击系数较小,动力效应不显著。 展开更多

关键词 固定界面模态综合法 局部动力响应 大跨度斜拉桥 车-桥耦合振动 轮轨接触

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面向元器件的PCB板布局优化方法 被引量：5

10

作者 刘孝保 杜平安 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期630-633,共4页

利用自由度凝聚方法和模态综合法,建立了一种面向元器件的PCB性能分析方法,并在此基础上建立了面向元器件的PCB布局优化方法。该优化方法面向元器件,可大大缩减结构分析自由度的数量,并能充分体现元器件的重用性。另外,在优化模型的求... 利用自由度凝聚方法和模态综合法,建立了一种面向元器件的PCB性能分析方法,并在此基础上建立了面向元器件的PCB布局优化方法。该优化方法面向元器件,可大大缩减结构分析自由度的数量,并能充分体现元器件的重用性。另外,在优化模型的求解和实现上,考虑元器件间的几何干涉提出了改进的遗传算法,并利用面向对象ANSYS二次开发方法开发了优化软件。通过优化算例结果表明该优化方法是有效的和可行的。 展开更多

关键词 元器件 自由度凝聚 动态性能 布局优化 模态综合法

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多跨碰摩转子系统分析的降维增量谐波平衡法 被引量：1

11

作者 姚红良 丛艳 +1 位作者 许琦 闻邦椿 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期991-995,共5页

多跨碰摩转子系统所建有限元动力学模型自由度很多,严重降低响应预测时的计算效率.为了提高计算效率,同时保证计算精度,提出结合固定界面模态综合法的降维增量谐波平衡法.首先利用固定界面模态综合法降低多跨碰摩转子系统的自由度数目,... 多跨碰摩转子系统所建有限元动力学模型自由度很多,严重降低响应预测时的计算效率.为了提高计算效率,同时保证计算精度,提出结合固定界面模态综合法的降维增量谐波平衡法.首先利用固定界面模态综合法降低多跨碰摩转子系统的自由度数目,再利用增量谐波平衡法求解降维后系统的稳态响应,最后还原回原系统的响应.该方法不仅能够直接获得稳态解,还可以与弧长法相结合从而求得非稳定解.对双跨转子系统进行仿真试验,结果表明该方法在主模态数较小时即可保证计算精度并且具有很高的效率. 展开更多

关键词 转子系统 碰摩 固定界面模态综合法 增量谐波平衡法 弧长法

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基于动态子结构的空间螺旋弹性传热管振动特性研究 被引量：2

12

作者 闫柯 葛培琪 郭晓婷 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2010年第5期176-178,共3页

弹性传热元件振动的诱发与控制是流体诱导振动强化换热技术的关键,对弹性传热元件固有振动特性的研究至关重要。弹性传热元件一般是多根弯曲管束,通过连接体胀接后悬臂支撑,其结构的复杂性导致直接求解其固有振动特性的困难。依据动态... 弹性传热元件振动的诱发与控制是流体诱导振动强化换热技术的关键,对弹性传热元件固有振动特性的研究至关重要。弹性传热元件一般是多根弯曲管束,通过连接体胀接后悬臂支撑,其结构的复杂性导致直接求解其固有振动特性的困难。依据动态子结构理论,通过超单元技术求解各子结构的刚度矩阵和质量矩阵,并利用固定界面模态坐标综合法数值计算了空间螺旋管束的固有振动特性,分析了不同结构参数对其振动特性的影响。结果表明,空间锥形螺旋管束的振动主要表现为轴向振动;锥度、截面直径等参数对其振动特性的影响较大,管壁厚度、螺旋节距等参数对其振动特性影响较小。 展开更多

关键词 空间螺旋管束 模态综合法 振动特性 弹性元件 超单元

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太阳翼驱动机构扰振力矩的建模与仿真 被引量：4

13

作者 陈江攀 程伟 李雪 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2017年第20期188-194,217,共8页

以某型号卫星的太阳翼驱动机构(Solar Array Drive Assembly,SADA)为研究对象,首先,通过线性化电磁力矩建立了SADA空载运行振动方程;其次,在SADA空载运行振动方程的基础上,利用自由界面模态综合法建立了SADA驱动太阳翼耦合系统的振动方... 以某型号卫星的太阳翼驱动机构(Solar Array Drive Assembly,SADA)为研究对象,首先,通过线性化电磁力矩建立了SADA空载运行振动方程;其次,在SADA空载运行振动方程的基础上,利用自由界面模态综合法建立了SADA驱动太阳翼耦合系统的振动方程;再次,在耦合系统振动方程的基础上,通过受力分析和空间力系简化建立了SADA驱动太阳翼运行过程中所产生的扰振力矩模型;最后,设计了一个模拟真实太阳翼的柔性负载,并对SADA驱动该柔性负载运行过程中所产生的扰振力矩进行了仿真与分析。结果表明:在考虑负载阻尼的情况下,SADA驱动柔性负载运行过程中所产生扰振力矩的扰振频率主要由两部分组成,即:(1)SADA与柔性负载耦合系统的低阶扭转固有频率;(2)SADA电脉冲信号的输入频率及其倍频。 展开更多

关键词 太阳翼驱动机构 扰振力矩 自由界面模态综合法 柔性负载 扰振频率

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动态子结构法在地铁列车引起地基振动分析中的应用 被引量：1

14

作者 冯青松 张翊翔 +1 位作者 万鹏 雷晓燕 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第6期52-57,共6页

运用动态子结构固定界面模态综合法在ANSYS有限元分析软件中建立隧道地基耦合动力学模型,分析地铁列车荷载作用下隧道和地基表面的动力响应;通过与有限元整体建模分析法进行比较,验证动态子结构法的准确度。探讨固定界面模态综合法中主... 运用动态子结构固定界面模态综合法在ANSYS有限元分析软件中建立隧道地基耦合动力学模型,分析地铁列车荷载作用下隧道和地基表面的动力响应;通过与有限元整体建模分析法进行比较,验证动态子结构法的准确度。探讨固定界面模态综合法中主模态截断数与分析频率之间的关系,并讨论地基子结构模型中人工边界的施加问题。计算表明:固定界面模态综合法能够明显地减少建模及计算工作量,缩短计算时间,减少存储空间,且具有较高的精度,可在地铁环境振动分析中推广使用。 展开更多

关键词 动态子结构 固定界面模态综合法 地基 地铁列车 环境振动

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基于动态子结构法探讨地铁列车运行引起建筑物的振动 被引量：3

15

作者 冯青松 王子玉 张翊翔 《噪声与振动控制》 CSCD 2017年第5期136-141,共6页

运用动态子结构固定界面模态综合法,结合Ansys有限元分析软件建立隧道-土层-建筑物系统动力学分析模型,通过与有限元整体建模分析法进行比较,验证了动态子结构法的准确性,对比分析系统的振动特性,分析隧道埋深、桩基深度对建筑物振动的... 运用动态子结构固定界面模态综合法,结合Ansys有限元分析软件建立隧道-土层-建筑物系统动力学分析模型,通过与有限元整体建模分析法进行比较,验证了动态子结构法的准确性,对比分析系统的振动特性,分析隧道埋深、桩基深度对建筑物振动的影响。分析结果表明:隧道上方的建筑物桩基不利于建筑物减振,增加隧道埋深、增加隧道与建筑物桩尖的距离,可以有效降低建筑物振动。固定界面模态综合法具有较高的精度,计算效率高,在地铁列车引起建筑物振动分析中具有较好的适用性。 展开更多

关键词 振动与波 固定界面模态综合法 建筑物振动 动态子结构

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自由界面部件模态综合中的移频技术 被引量：2

16

作者 倪振华 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 1989年第4期58-65,117,共8页

本文给出在自由界面部件模态综合中应用移频技术的理论依据,证明了适当地选择移频值才能简化计算过程和保证良好的精度,并利用工程算例作了验证.

关键词 自由界面 部件模态综合 移频

全文增补中

基于刚柔耦合仿真的转K6转向架疲劳寿命预测 被引量：2

17

作者 方吉 朴明伟 +1 位作者 张军 兆文忠 《铁道机车车辆》 北大核心 2010年第1期28-31,共4页

目前普遍采用的转K6转向架的疲劳问题日益突出,因此有必要研究一种即经济又能比较准确的预测货车转向架摇枕和侧架疲劳寿命的方法。首先进行准静态应力对比,然后建立转K6转向架刚柔耦合模型,以C80敞车为例,美国5级轨道不平顺作为激扰,... 目前普遍采用的转K6转向架的疲劳问题日益突出,因此有必要研究一种即经济又能比较准确的预测货车转向架摇枕和侧架疲劳寿命的方法。首先进行准静态应力对比,然后建立转K6转向架刚柔耦合模型,以C80敞车为例,美国5级轨道不平顺作为激扰,进行动力学仿真计算。经过动应力恢复,利用B+级钢的试验S-N曲线,对铸造摇枕和侧架进行整体疲劳损伤计算,并预测转K6转向架的疲劳寿命。 展开更多

关键词 刚柔耦合 动力学仿真 模态综合法 疲劳预测

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采用子结构模态综合法分析空心锭子的临界转速 被引量：2

18

作者 吴文英 王正奎 沈全 《中国纺织大学学报》 CSCD 1997年第3期73-78,共6页

采用子结构模态综合法计算了新型高速空心锭子的前二阶临界转速,讨论了空心锭子主要结构参数临界转速的影响,提出了适应不同工作转速的空心锭子结构参数选择范围。

关键词 空心锭子 子结构 模态综合法 临界转速 纺纱设备

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关于固定界面法的一个附注──精确固定界面法 被引量：4

19

作者 张德文 张欧骐 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 1994年第4期15-22,共8页

由Ｈｕｒｔｙ［１］创始的、后经Ｃｒａｉｇ［２］发展的固定界面模态综合法属于具有模态截断误差的常规（近似）固定界面法。本文像文献［３］那样，基于作者提出的一种完备模态空间技术［４］建立了一种精确的固定界面法。这种方法可... 由Ｈｕｒｔｙ［１］创始的、后经Ｃｒａｉｇ［２］发展的固定界面模态综合法属于具有模态截断误差的常规（近似）固定界面法。本文像文献［３］那样，基于作者提出的一种完备模态空间技术［４］建立了一种精确的固定界面法。这种方法可以获得全结构的精确模态，其代价是要求求解一个非线性特征方程。 展开更多

关键词 部件模态综合 固定界面法 模态空间技术

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模态综合法在电子设备结构有限元分析中的应用 被引量：1

20

作者 严志坚 任建峰 《电讯技术》 2008年第7期102-105,共4页

针对复杂电子设备整机级的结构有限元分析中出现的单元数量巨大,导致计算量大,模态分析和功率谱密度(PSD)分析难以完成的问题,采用子结构方法中的模态综合法简化有限元模型。该方法可以把大模型分为几个小模型来计算,使一般性能的计算... 针对复杂电子设备整机级的结构有限元分析中出现的单元数量巨大,导致计算量大,模态分析和功率谱密度(PSD)分析难以完成的问题,采用子结构方法中的模态综合法简化有限元模型。该方法可以把大模型分为几个小模型来计算,使一般性能的计算机也可以分析较大规模的有限元模型;通过在某复杂电子设备的有限元分析过程中的应用,结果表明该方法计算结果准确,计算效率高,为复杂电子设备的结构有限元分析提供了一种有效解决方案。 展开更多

关键词 电子设备 有限元分析 功率谱密度分析 子结构方法 模态综合法

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