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一种改进的Kron形式子结构模态综合法 被引量:1
1
作者 崔杰 王光远 郑钢铁 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期566-573,共8页
基于Kron形式子结构方法提出一种近似自由界面子结构模态综合法(Component modal synthesis,CMS)。为提高求解精度,在不提高缩减系统特征方程阶数的情况下,将自由界面剩余附着模态的惯性贡献引入了Kron形式CMS方法。同时,对广义坐标按... 基于Kron形式子结构方法提出一种近似自由界面子结构模态综合法(Component modal synthesis,CMS)。为提高求解精度,在不提高缩减系统特征方程阶数的情况下,将自由界面剩余附着模态的惯性贡献引入了Kron形式CMS方法。同时,对广义坐标按照频域贡献进行了凝聚,以降低最终缩减模型的维数。数值算例的结果表明,当截断准则相同时,该方法计算量与传统的基于静态近似的CMS方法基本一致,但求解精度显著提高,因此计算效率更高。 展开更多
关键词 结构动力学 模型缩减 子结构模态综合 动力子结构方法 Kron形式子结构方法
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基于子结构模态综合法的重型牵引车优化设计 被引量:4
2
作者 李播博 袁惠群 +1 位作者 王光定 孙红运 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期531-536,542,共7页
以某重型牵引车为研究对象,采用子结构建模法,建立了包含各悬挂部件和负载的缩减整车动力学仿真模型.分析了该模型的固有特性,并与传统建模方法建立的整车模型的固有特性结果进行对比,验证了该模型的正确性.利用子结构模态综合法,研究... 以某重型牵引车为研究对象,采用子结构建模法,建立了包含各悬挂部件和负载的缩减整车动力学仿真模型.分析了该模型的固有特性,并与传统建模方法建立的整车模型的固有特性结果进行对比,验证了该模型的正确性.利用子结构模态综合法,研究了整车的动力学响应,并与实车实验测试结果进行对比.结合六西格玛优化设计理论,对重型牵引车进行稳健性优化.结果表明:所提的动力学仿真模型能有效模拟整车的动力学特性;重型牵引车在满足设计寿命的前提下,系统的抗干扰能力得到了提升,并且实现了整车的轻量化. 展开更多
关键词 重型牵引车 固有特性 子结构模态综合法 稳健性优化 轻量化
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子结构模态综合法下的涡轮叶盘模态分析
3
作者 佟鑫 岳峰丽 +1 位作者 张宏远 杨建军 《沈阳理工大学学报》 CAS 2021年第3期74-78,89,共6页
针对车用涡轮增压器的涡轮叶盘振动问题,基于子结构模态综合法中的固定界面法,建立涡轮叶盘有限元缩减模型。通过对涡轮叶盘进行模态分析,得到不同模态截断数下的模态分析结果;与整体模态对比分析,取与整体模态吻合最好的结果,并在此结... 针对车用涡轮增压器的涡轮叶盘振动问题,基于子结构模态综合法中的固定界面法,建立涡轮叶盘有限元缩减模型。通过对涡轮叶盘进行模态分析,得到不同模态截断数下的模态分析结果;与整体模态对比分析,取与整体模态吻合最好的结果,并在此结果下进行不同转速下的模态分析,根据分析结果绘制Campbell图,找出涡轮叶盘产生共振的转速。结果表明,子结构模态综合法可较精确地获得整体模型的中低阶固有频率解,为涡轮叶盘的振动优化设计提供了依据。 展开更多
关键词 子结构模态综合法 涡轮叶盘 共振 模态截断
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基于子结构法的汽轮发电机组模型轴系及弹簧基础模态分析 被引量:1
4
作者 蒋俊 李汪繁 +2 位作者 王秀瑾 孙庆 危奇 《汽轮机技术》 北大核心 2018年第2期123-126,共4页
针对有限元法分析大型汽轮发电机组轴系及弹簧基础模态时节点数多、求解困难的问题,在计算中引入了子结构模态综合法(CMS)。以某轴系及弹簧基础模型试验台为研究对象,建立了三维有限元模型,应用CMS法进行了联合模态分析;同时采用锤击法... 针对有限元法分析大型汽轮发电机组轴系及弹簧基础模态时节点数多、求解困难的问题,在计算中引入了子结构模态综合法(CMS)。以某轴系及弹簧基础模型试验台为研究对象,建立了三维有限元模型,应用CMS法进行了联合模态分析;同时采用锤击法对试验台顶台板进行了模态测试。研究结果表明:采用CMS法与直接有限元法在单独计算弹簧基础模态频率时误差极小,在0.13%以内;基于CMS法的顶台板拓展结果与顶台板模态实测结果较为吻合,模态频率误差在工程允许范围内;CMS法作为一种解决复杂结构动力学问题的方法可以有效地应用于轴系及弹簧基础的模态分析。 展开更多
关键词 汽轮发电机组 子结构模态综合法 轴系 弹簧基础 模态分析
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采用复约束旋转模态子结构法分析离心叶轮振动特性
5
作者 邱凯 徐自力 王尚锦 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第5期33-37,共5页
根据叶轮周向循环对称的特点,采用回转周期结构的复约束及旋转模态子结构方法,将计算简化为针对一个叶道进行,从而达到降阶的目的.为了解决采用复约束而出现的广义复Hermite矩阵特征值问题,提出了一个改进的子空间迭代方法... 根据叶轮周向循环对称的特点,采用回转周期结构的复约束及旋转模态子结构方法,将计算简化为针对一个叶道进行,从而达到降阶的目的.为了解决采用复约束而出现的广义复Hermite矩阵特征值问题,提出了一个改进的子空间迭代方法,并对Jacobi迭代作出了相应的修改.最后,用该模型对一个实际离心叶轮振动特性进行了分析。 展开更多
关键词 离心叶轮 振动 旋转模态子结构 离心压式压缩机
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结构动力重分析的子结构有理逼近 被引量:1
6
作者 张美艳 韩平畴 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期878-881,共4页
在基于子结构灵敏度综合的结构动力重分析方法的基础上,应用向量值函数有理逼近,提出了一种新的结构动力重分析方法。子结构方法的应用,有效减少了结构自由度数目,达到了减少计算量的目的。将向量值函数有理逼近应用于截断的Taylor级数... 在基于子结构灵敏度综合的结构动力重分析方法的基础上,应用向量值函数有理逼近,提出了一种新的结构动力重分析方法。子结构方法的应用,有效减少了结构自由度数目,达到了减少计算量的目的。将向量值函数有理逼近应用于截断的Taylor级数,提高了计算精度,扩大了收敛范围,适用于结构作大修改的情形。数值算例表明,所提出的方法对结构参数发生大修改能够有效降低Taylor级数截断的误差,给出高精度的逼近结果。 展开更多
关键词 结构动力重分析 有理逼近 子结构模态综合 Ritz基 RAYLEIGH商
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桨-轴系-船体耦合振动频响函数子结构综合建模方法验证与分析
7
作者 范凯 黄修长 +1 位作者 李江涛 刘见华 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2021年第1期16-20,共5页
提出桨-轴系-船体耦合系统振动响应的频响函数子结构综合建模方法。搭建基于减振降噪设计的桨-轴系-船体耦合振动测试的实尺度试验台,开展轴系运转状态下的振动传递测试。利用测试结果,验证频响函数子结构综合建模方法的最大幅值误差在... 提出桨-轴系-船体耦合系统振动响应的频响函数子结构综合建模方法。搭建基于减振降噪设计的桨-轴系-船体耦合振动测试的实尺度试验台,开展轴系运转状态下的振动传递测试。利用测试结果,验证频响函数子结构综合建模方法的最大幅值误差在主要频率点处不大于2.0 dB;并对结合数值模拟对测试得到的传递特性进行分析,得到结论为:低频主要峰值为模拟桨的同相振动、模拟桨和轴系耦合1阶纵振模态;推力轴承是模拟桨和轴系耦合1阶纵振模态的有效传递通道。 展开更多
关键词 振动与波 桨-轴-船体耦合系统 频响函数综合 子结构模态 传递特性
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一种利用子结构综合技术的模型修正方法 被引量:6
8
作者 王陶 何欢 +1 位作者 闫伟 陈国平 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2017年第2期147-152,164,共7页
提出了基于改进自由界面子结构模态综合法的结构模型修正方法。首先给出了一种改进的自由界面子结构模态综合法,该方法通过构造一组与系统低阶模态加权正交的向量集,有效地解决了含有刚体模态时系统剩余柔度矩阵的求解问题。然后利用摄... 提出了基于改进自由界面子结构模态综合法的结构模型修正方法。首先给出了一种改进的自由界面子结构模态综合法,该方法通过构造一组与系统低阶模态加权正交的向量集,有效地解决了含有刚体模态时系统剩余柔度矩阵的求解问题。然后利用摄动法对每个子结构进行摄动,并计算灵敏度,通过子结构综合技术得到由摄动量表示的综合系统方程和灵敏度方程,给出了基于灵敏度分析的修正计算方法。该方法仅需对综合方程进行修正,极大的减缩了待修正问题的计算规模,提高了修正效率。最后,以典型数值算例验证了该方法的有效性。 展开更多
关键词 自由界面 子结构模态综合 摄动法 模型修正
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怠速工况下车内结构噪声传递路径分析与控制研究 被引量:3
9
作者 徐爽 周鋐 王二兵 《汽车技术》 北大核心 2014年第12期22-27,共6页
以控制怠速工况下车内结构噪声为研究目标,采用子结构模态综合法和边界元法建立基于试验仿真数据的传递路径分析模型,分析怠速工况下驾驶员右耳位置20~100Hz频率范围内各路径的激励力及声学灵敏度,计算各路径结构噪声贡献情况。通过对... 以控制怠速工况下车内结构噪声为研究目标,采用子结构模态综合法和边界元法建立基于试验仿真数据的传递路径分析模型,分析怠速工况下驾驶员右耳位置20~100Hz频率范围内各路径的激励力及声学灵敏度,计算各路径结构噪声贡献情况。通过对发动机右悬置车身侧支架进行结构改进、提高其1阶固有频率,使怠速工况下目标响应点主要峰值频率最大降幅为3.72d B,整体噪声水平下降2.50d B。 展开更多
关键词 结构噪声 传递路径分析 试验仿真混合模型 子结构模态综合
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工程结构的随机特征问题研究及其在梁结构中的应用 被引量:6
10
作者 曹家玉 方之楚 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2002年第4期71-74,共4页
采用子结构模态综合和摄动随机有限元相结合求解工程结构的随机特征问题。为求出随机特征对的方差 ,借助于模态截断概念推出诸特征值与特征向量对随机变量的偏导数。以梁结构为典型算例 ,定量研究了子结构动模态的选取个数与随机特征对... 采用子结构模态综合和摄动随机有限元相结合求解工程结构的随机特征问题。为求出随机特征对的方差 ,借助于模态截断概念推出诸特征值与特征向量对随机变量的偏导数。以梁结构为典型算例 ,定量研究了子结构动模态的选取个数与随机特征对的计算精度间关系 ,以梁的长细比首次确定使用Timoshenko梁和Euler Bernoulli梁两模型求解梁类工程结构随机特征问题的适用范围。 展开更多
关键词 工程结构 随机特征问题 子结构模态综合 摄动随机有限元 Timoshenko染 Euler-Bernoulli染 长细比
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设备-高层结构-地基土体系交互计算方法 被引量:1
11
作者 姜忻良 张崇祥 +1 位作者 姜南 罗兰芳 《河海大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期433-439,共7页
提出了模拟设备-高层结构-地基土体系振动台实时子结构试验的数值交互计算方法,并且结合地基土在强震作用下并非全部进入非线性的特点,认为可尝试将具有局部非线性特点的地基土模型作为数值子结构、设备-高层结构体系作为试验子结构,从... 提出了模拟设备-高层结构-地基土体系振动台实时子结构试验的数值交互计算方法,并且结合地基土在强震作用下并非全部进入非线性的特点,认为可尝试将具有局部非线性特点的地基土模型作为数值子结构、设备-高层结构体系作为试验子结构,从而在振动台实时子结构试验中考虑地基土非线性特性影响。采用分支模态子结构法与线性-非线性混合约束模态子结构法推导了设备-高层结构-局部非线性地基土体系的运动方程。选用一幢13层钢框架设备-高层结构-地基土体系模型作为分析实例,采用MATLAB与ANSYS分别建立设备-高层结构体系与局部非线性地基土计算模型,两者之间进行数值交互计算,发现土-结构相互作用与设备的频率变化对设备与结构的地震反应有重要的影响。 展开更多
关键词 分支模态子结构 约束模态子结构 线性-非线性 设备-高层结构-地基土体系 数值交互计算
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地基土对设备-结构体系能量反应影响分析
12
作者 罗兰芳 姜南 毕继红 《河海大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期446-452,共7页
为了分析地基土对设备-结构体系能量反应的影响规律,开展了设备-结构体系振动台试验与设备-结构-地基土相互作用体系实时子结构振动台试验,对比以刚性地基为假设的设备-结构体系与考虑地基土影响后的设备-结构体系能量反应发现:考虑地... 为了分析地基土对设备-结构体系能量反应的影响规律,开展了设备-结构体系振动台试验与设备-结构-地基土相互作用体系实时子结构振动台试验,对比以刚性地基为假设的设备-结构体系与考虑地基土影响后的设备-结构体系能量反应发现:考虑地基土影响后设备与结构的累积总输入能大幅度减小,且地基土可改变设备与结构总输入能在时间上的分布特性。由试验结果根据相似关系反推原型设备-结构体系的能量反应表明,基于刚性地基假设的设备-结构体系能量反应可能存在较大误差,因此在设备-结构体系分析中应当考虑地基土的影响。 展开更多
关键词 分枝模态子结构 设备-结构体系 土-结构体系 地震能量反应 振动台试验 实时子结构试验
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盘式制动器摩擦片形状设计对高频尖叫的影响 被引量:13
13
作者 李清 管迪华 +1 位作者 杜永昌 王霄锋 《汽车安全与节能学报》 CAS CSCD 2014年第4期360-366,共7页
恰当的制动片形状设计,可抑制盘式制动器的高频尖叫。为分析发生噪声的原因和抑制方法,对一个存在13 k Hz尖叫的制动器,建立了一个截止到27 k Hz、含300自由度的模型。该模型用复特征值分析、子结构模态构成分析、能量馈入分析等方法,... 恰当的制动片形状设计,可抑制盘式制动器的高频尖叫。为分析发生噪声的原因和抑制方法,对一个存在13 k Hz尖叫的制动器,建立了一个截止到27 k Hz、含300自由度的模型。该模型用复特征值分析、子结构模态构成分析、能量馈入分析等方法,分析了对制动片开槽、倒角及其组合等4种形状修改模式降噪的机制。结果表明:双开槽的制动片修改,对抑制噪声效果不明显;但对两端做倒角的制动片修改,效果明显,其特征值实部与原设计相比,下降50%,这一结果与试验定性一致。这表明:制动片倒角导致各阶模态振型的改变及其叠加,因此,降低了对噪声模态的能量馈入。 展开更多
关键词 汽车工程 盘式制动器 制动噪声 复特征值 子结构模态构成 能量馈入
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卫星力控振动试验的模型简化原理分析 被引量:2
14
作者 李腾飞 王亚波 宋汉文 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2009年第6期111-115,共5页
航天器振动环境试验的首要目标,是为了发现航天器在结构动力学设计方面存在的问题,防止在发射过程中由于严酷的振动环境导致发射任务失败。在常规航天器的振动测试中,振动台台面的加速度输入是按照加速度规范进行控制的,将飞行环境中实... 航天器振动环境试验的首要目标,是为了发现航天器在结构动力学设计方面存在的问题,防止在发射过程中由于严酷的振动环境导致发射任务失败。在常规航天器的振动测试中,振动台台面的加速度输入是按照加速度规范进行控制的,将飞行环境中实际测量得到的加速度峰值的进行包络,这种测试方法会在卫星或飞船的固有频率处产生较大的过试验现象。为此,NASA从1993年以来,推行"力限振动试验(force limited vibrationtesting)"技术,即采用振动台加速度和界面力进行"双控",以降低过试验的危害。但是,由于真实飞行时的星箭界面力无法通过实际测量得到,因此,通过对星箭界面的计算模型、实验获得的模态参数、以及从实测界面加速度等条件下获得界面力数据的研究成为FLVT技术研究的核心内容。本文通过星箭耦合系统的动力学模型,利用子结构模态综合法推导出界面动力学响应以及界面力与界面加速度的关系式。然后根据子结构各阶主模态在特定频率区间内的特性,对动力学模型进行简化,并对NASA文献中的"复杂二自由度模型"进行了理论证明和误差分析。 展开更多
关键词 振动与波 卫星 力控振动试验 子结构模态综合 复杂二自由度模型
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