基于模态综合技术的结构有限元模型修正 被引量：22

1

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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含超单元连接子结构的自由界面模态综合法 被引量：6

2

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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基于子结构法的车辆系统刚柔混合动力学建模方法研究 被引量：18

3

作者 包学海 池茂儒 +1 位作者 卢耀辉 杨飞 《铁道机车车辆》 北大核心 2009年第3期8-11,共4页

为了考虑构架弹性对车辆系统动力学性能的影响,在动力学建模时需将构架刚体替换为柔体。而采用构架全自由度结构有限元模型,由于自由度数目太大,导致动力学分析难以进行。因此,采用子结构法首先对构架有限元模型自由度进行Guyan缩减,提... 为了考虑构架弹性对车辆系统动力学性能的影响,在动力学建模时需将构架刚体替换为柔体。而采用构架全自由度结构有限元模型,由于自由度数目太大,导致动力学分析难以进行。因此,采用子结构法首先对构架有限元模型自由度进行Guyan缩减,提取主自由度模态分析结果用来生成柔性体替换动力学模型中的刚性构架。算例表明,基于子结构法的刚柔混合车辆系统动力学建模方法是可行的。 展开更多

关键词 子结构法 模态 刚-柔体混合 车辆系统动力学

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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

4

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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基于子结构法的航空结构件动态特性快速分析 被引量：2

5

作者 张洪伟 张以都 +1 位作者 赵晓慈 吴琼 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2008年第6期921-923,共3页

为实现航空整体结构件不同加工阶段的动态特性快速分析,将工件按等效原则简化为若干标准特征子结构,进行参数化建模,采用子结构模态综合法进行航空整体结构件的动态特性研究,讨论了其基本原理并介绍了工程实现方法。选取典型航空结构件... 为实现航空整体结构件不同加工阶段的动态特性快速分析,将工件按等效原则简化为若干标准特征子结构,进行参数化建模,采用子结构模态综合法进行航空整体结构件的动态特性研究,讨论了其基本原理并介绍了工程实现方法。选取典型航空结构件,实现其动态特性的快速分析。结果表明,工件子结构划分原则准确有效,利用模态综合法可提高计算效率,并保证良好的精度。 展开更多

关键词 子结构 模态综合法 航空整体结构件 动态特性

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7500t浮式起重机金属结构的动态优化设计 被引量：5

6

作者 秦仙蓉 廖鑫 +2 位作者 李永凤 张氢 孙远韬 《中国工程机械学报》 2012年第2期161-165,共5页

采用动态子结构方法在有限元平台上建立了7 500t浮式起重机的动力学模型,应用动态分层优化方法进行整体层和局部层的动态优化.在整体层,实现整体结构的尺寸参数优化,提高臂架在起升平面内弯曲模态的固有频率;在局部层,实现关键子结构的... 采用动态子结构方法在有限元平台上建立了7 500t浮式起重机的动力学模型,应用动态分层优化方法进行整体层和局部层的动态优化.在整体层,实现整体结构的尺寸参数优化,提高臂架在起升平面内弯曲模态的固有频率;在局部层,实现关键子结构的截面参数优化,改善关键子结构的动刚度.通过动态优化设计,有效改善了7 500t浮式起重机金属结构的动态特性,提高了其主要模态的动刚度. 展开更多

关键词 浮式起重机 动态优化设计 模态综合法 动态子结构法 有限单元法

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汽车迟滞非线性动力系统仿真研究 被引量：6

7

作者 方明霞 冯奇 陈江红 《汽车技术》 北大核心 2006年第11期23-28,共6页

通过轿车副车架橡胶支承的动态特性试验,实现了橡胶支承迟滞非线性特性的数学建模和参数识别。用动态子结构方法将整车模型划分为多个子结构,采用含连接子结构的自由界面模态综合法建立了整车非线性流固耦合模型。用MontoCarlo法模拟路... 通过轿车副车架橡胶支承的动态特性试验,实现了橡胶支承迟滞非线性特性的数学建模和参数识别。用动态子结构方法将整车模型划分为多个子结构,采用含连接子结构的自由界面模态综合法建立了整车非线性流固耦合模型。用MontoCarlo法模拟路面激励谱和发动机随机激励力谱,利用整车结构-声学耦合系统的运动微分方程,在时域内对路面激励和发动机激励产生的振动和车内噪声特性进行仿真模拟,并通过道路试验和台架试验对计算结果进行了验证。 展开更多

关键词 动态子结构 模态综合法 振动 车内噪声 迟滞特性

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汽车非线性动力系统振动特性分析 被引量：2

8

作者 方明霞 冯奇 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第11期1525-1529,共5页

将整车模型划分为多个子结构,包括动力总成子结构、副车架子结构、车身子结构、非簧载质量子结构及多个线性和非线性连接子结构等,采用含线性和非线性连接子结构的间接对接的自由界面模态综合法,建立整车迟滞非线性刚弹耦合系统动力学模... 将整车模型划分为多个子结构,包括动力总成子结构、副车架子结构、车身子结构、非簧载质量子结构及多个线性和非线性连接子结构等,采用含线性和非线性连接子结构的间接对接的自由界面模态综合法,建立整车迟滞非线性刚弹耦合系统动力学模型.为了验证模型的正确性,用所建模型在时域内对前后轴分别激励时汽车振动特性进行仿真模拟,并与相同工况下的台架试验结果进行对比,两者具有较好的一致性.研究表明模态综合技术可以推广应用到具有局部非线性的复杂结构系统建模和动力学特性研究过程中. 展开更多

关键词 汽车动力学 动态子结构 模态综合法 振动 迟滞非线性

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面向元器件的PCB板布局优化方法 被引量：6

9

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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汽车整车非线性动力计算 被引量：2

10

作者 方明霞 冯奇 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期911-916,共6页

通过轿车副车架橡胶支承的动态特性试验和理论分析,实现橡胶支承迟滞特性的数学建模和参数识别。利用所建模型重构恢复力-位移迟滞回线,并与试验结果比较表明所建模型的正确性。介绍了具有线性和非线性连接子结构的自由界面模态综合法... 通过轿车副车架橡胶支承的动态特性试验和理论分析,实现橡胶支承迟滞特性的数学建模和参数识别。利用所建模型重构恢复力-位移迟滞回线,并与试验结果比较表明所建模型的正确性。介绍了具有线性和非线性连接子结构的自由界面模态综合法的基本原理,并采用该方法建立了考虑副车架橡胶支承迟滞特性的整车非线性动力学模型,用所建模型对汽车动力特性进行了数值仿真,并通过试验对仿真结果进行验证。 展开更多

关键词 橡胶支承 迟滞 数学模型 参数识别 动态子结构 模态综合法

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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

11

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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地铁铝合金车体动态特性动态子结构分析方法 被引量：2

12

作者 陈冬冬 左言言 《噪声与振动控制》 CSCD 2012年第2期71-74,共4页

地铁车辆尺寸大、结构复杂,车体结构的局部修改会导致有限元建模过程的大量返工并需要对分析过程重新计算。根据铝合金地铁车体模块化制造的特点,利用动态子结构方法完成车体计算模型的构建和动态特性的计算,并与一般有限元分析过程进... 地铁车辆尺寸大、结构复杂,车体结构的局部修改会导致有限元建模过程的大量返工并需要对分析过程重新计算。根据铝合金地铁车体模块化制造的特点,利用动态子结构方法完成车体计算模型的构建和动态特性的计算,并与一般有限元分析过程进行比较。结果表明,动态子结构方法不仅能够实现计算模型的快速建立而且能够保证良好的求解精度。 展开更多

关键词 振动与波 动态子结构 超单元 模态综合法(CMS) 地铁铝合金车体 模块化

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部件试验模态综合的简便方法 被引量：5

13

作者 张德文 《振动工程学报》 EI CSCD 1993年第2期181-186,共6页

本文将一种基于完备模态基的模态综合技术应用于子结构的试验模态综合,获得成功。这种半试验半理论的模态综合方法是一种较为简便的、要求试验工作量较小的试验模态综合法,因为它只要求测量子结构的振动模态和频率即可。数值仿真结果表... 本文将一种基于完备模态基的模态综合技术应用于子结构的试验模态综合,获得成功。这种半试验半理论的模态综合方法是一种较为简便的、要求试验工作量较小的试验模态综合法,因为它只要求测量子结构的振动模态和频率即可。数值仿真结果表明,这种简便的试验模态综合法是行之有效的。 展开更多

关键词 模态综合 模态分析 子结构耦合 部件试验 航天

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基于刚柔耦合仿真的转K6转向架疲劳寿命预测 被引量：2

14

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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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

15

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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周转斜盘发动机模态分析及减振方案设计 被引量：1

16

作者 刘朝琪 文立华 刘勇 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2015年第4期493-497,共5页

针对周转斜盘发动机结构复杂,有限元模型规模大且分析效率较低等问题,引入子结构模态综合法用于发动机振动特性分析和减振设计。基于Ansys软件建立了发动机模态综合法分析模型,计算了发动机模态。分析了发动机振动激励源和振动传递路径... 针对周转斜盘发动机结构复杂,有限元模型规模大且分析效率较低等问题,引入子结构模态综合法用于发动机振动特性分析和减振设计。基于Ansys软件建立了发动机模态综合法分析模型,计算了发动机模态。分析了发动机振动激励源和振动传递路径,讨论了发动机结构减振措施,提出了发动机关键轴承处采用柔性支撑的减振方案,拟定了柔性支撑减振器可行结构形式。基于模态综合法计算模型,将减振器作为子结构建立采取减振措施的动力学分析模型。谐响分析表明:减振方案在低频段很好的效果。 展开更多

关键词 模态分析 减振 斜盘发动机 模态综合法

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动力子结构法在内燃机车动力分析中的应用

17

作者 游建民 陈虬 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1991年第4期1-9,共9页

高速内燃机车的车体是复杂的空间结构,其有限元离散模型通常具有很高的自由度。作者利用有限元动力子结构法对车体进行了动力分析及在柴油机垂直激振力作用下的响应分析、并计算了车体的前20阶固有频率和振型。计算工作表明有限元动力... 高速内燃机车的车体是复杂的空间结构,其有限元离散模型通常具有很高的自由度。作者利用有限元动力子结构法对车体进行了动力分析及在柴油机垂直激振力作用下的响应分析、并计算了车体的前20阶固有频率和振型。计算工作表明有限元动力子结构法可有效和灵活地用于大型复杂结构的动力分析,并能大幅度节省计算工作量。因此,该方法在机车车辆等复杂结构的动力分析中具有广阔的应用前景。 展开更多

关键词 动力子结构法 内燃机车 动力分析 有限元离散模型 固有频率 子空间迭代法

全文增补中

V形板架截断模型动力边界特性研究

18

作者 汤冬 冉茂辉 +2 位作者 李晔 王皓 熊伟鹏 《中国舰船研究》 2025年第4期173-184,共12页

[目的]旨在研究截断模型与原模型动力边界等效问题,为开展船舶与海洋结构物动力特性研究打下基础。[方法]采用有限元方法计算自由边界下V形板模型和一条边弹性支撑,另外三边自由边界下孤立板模型的固有频率与振型,将V形连接板模型固有... [目的]旨在研究截断模型与原模型动力边界等效问题,为开展船舶与海洋结构物动力特性研究打下基础。[方法]采用有限元方法计算自由边界下V形板模型和一条边弹性支撑,另外三边自由边界下孤立板模型的固有频率与振型,将V形连接板模型固有频率及振型与孤立板模型进行对比,探究了板架截断模型动力边界等效规律。[结果]研究表明:随着附板厚度增加,V形连接板第(m,n)阶主板模态在沿附板耦合边方向的半波数m不变,垂直于附板耦合边方向的半波数n增加;随着附板长度增加,V形连接板第(m,n)阶主板模态在沿附板耦合边方向的半波数m不变,垂直于附板耦合边方向的半波数n减小;当V形板主板与附板耦合角度α介于40°与90°时,V形板附板相当于给主板提供了一个固支边界条件。[结论]所提出的快速预报V形板部分模态固有频率的方法,对设计和评估船舶与海洋工程局部板架结构动力性能具有重要意义。 展开更多

关键词 V形板 耦合角度 模态转换 固有频率 快速预报方法 结构动力学 有限元分析 板架结构

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