考虑参数区间不确定性的子结构模态综合法 被引量：4

1

作者 王陶 史晓强 +1 位作者 陈卫敏 何欢 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2020年第6期1099-1104,1230,1231,共8页

为提高大型复杂结构不确定性分析的计算效率,提出了一种考虑参数区间不确定性的改进自由界面子结构模态综合法。首先,根据系统特点将其划分为若干子结构,采用摄动法对含有区间不确定性参数的子结构进行分析,为减小模态截断误差,考虑剩... 为提高大型复杂结构不确定性分析的计算效率,提出了一种考虑参数区间不确定性的改进自由界面子结构模态综合法。首先,根据系统特点将其划分为若干子结构,采用摄动法对含有区间不确定性参数的子结构进行分析,为减小模态截断误差,考虑剩余柔度的影响,通过构造1组与低阶模态加权正交的等效高阶模态集,避免了直接对系统刚度矩阵进行求逆的计算过程,解决了含有刚体位移时的子结构剩余柔度矩阵的求解问题;其次,根据界面连续性条件,得到考虑参数区间不确定性的系统模态综合方程;最后,分别采用本研究所提出的方法以及Monte Carlo法对某钢架桥模型进行了不确定性分析。计算结果表明,本研究方法在保证计算精度的同时可以有效提高模型计算效率。 展开更多

关键词 不确定性 自由界面 子结构模态综合法 摄动法 Monte Carlo法

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一种改进的Kron形式子结构模态综合法 被引量：1

2

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

3

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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一种利用子结构综合技术的模型修正方法 被引量：6

4

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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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

5

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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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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基于动力子结构方法的场地地震反应分析方法 被引量：5

7

作者 白建方 楼梦麟 《震灾防御技术》 2008年第2期145-154,共10页

本文验证了将约束子结构法引入到复杂场地地震反应分析的可行性,并在此基础上提出了两种进一步提高计算效率的简化措施。结合土层有限元模型的自身特点,提出了标准子结构的概念,通过设置标准子结构,可减少相同子结构的重复计算。基于约... 本文验证了将约束子结构法引入到复杂场地地震反应分析的可行性,并在此基础上提出了两种进一步提高计算效率的简化措施。结合土层有限元模型的自身特点,提出了标准子结构的概念,通过设置标准子结构,可减少相同子结构的重复计算。基于约束子结构本身的性质,假定土层计算区域为局部非线性,可简化等效线性化分析过程,通过数值试验给出了局部非线性区域的取值范围。算例表明,上述简化措施在提高大规模复杂场地地震反应分析计算效率方面具有显著的优势。 展开更多

关键词 复杂场地 约束子结构模态综合法 等效线性化 局部非线性

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随机梁式结构特征值的子结构递推求解方法

8

作者 万信华 黄斌 高洪波 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第12期1476-1479,共4页

将递推随机有限元法和子结构模态综合法结合起来,提出了求解随机梁式结构特征值的子结构递推求解方法。算例表明,对于较宽随机涨落范围内的随机特征值求解问题,子结构递推求解方法相对于传统的基于一阶、二阶泰勒展开的摄动随机方法而言... 将递推随机有限元法和子结构模态综合法结合起来,提出了求解随机梁式结构特征值的子结构递推求解方法。算例表明,对于较宽随机涨落范围内的随机特征值求解问题,子结构递推求解方法相对于传统的基于一阶、二阶泰勒展开的摄动随机方法而言,其结果能够更好地逼近蒙特卡罗模拟解。 展开更多

关键词 随机梁式结构 子结构模态综合法 递推随机有限元方法 摄动

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基于静力子结构的多点输入拟静力位移求解

9

作者 白建方 楼梦麟 《震灾防御技术》 2008年第4期429-435,共7页

复杂场地的土层地震反应分析对结构的地震反应计算及抗震安全性评价有重要意义。采用直接有限元法对土层进行三维建模,可使系统的计算力学模型更加符合实际情况。但由此带来的计算量之大,使得传统的计算方法难以胜任。在此背景下,本文... 复杂场地的土层地震反应分析对结构的地震反应计算及抗震安全性评价有重要意义。采用直接有限元法对土层进行三维建模,可使系统的计算力学模型更加符合实际情况。但由此带来的计算量之大,使得传统的计算方法难以胜任。在此背景下,本文利用静力子结构方法推导了在多点输入模式下进行土层地震反应分析时拟静力位移的求解步骤,并通过均匀土层算例验证了行波输入下利用约束子结构模态综合法进行复杂场地地震反应分析的可行性。 展开更多

关键词 静力子结构 拟静力位移 约束子结构模态综合法 复杂场地 地震反应分析

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混合空间复模态综合法在局部非线性问题中的应用

10

作者 王陶 何欢 +1 位作者 何成 陈国平 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第6期1006-1012,共7页

提出了一种针对含有局部非线性特性的一般黏性阻尼系统的混合空间复模态子结构模态综合法。首先根据局部非线性结构的特点,将其分为线性子结构与非线性子结构。然后,将线性子结构转换到状态空间中,通过解得的复模态对其进行模型减缩;在... 提出了一种针对含有局部非线性特性的一般黏性阻尼系统的混合空间复模态子结构模态综合法。首先根据局部非线性结构的特点,将其分为线性子结构与非线性子结构。然后,将线性子结构转换到状态空间中,通过解得的复模态对其进行模型减缩;在减缩过程中,构造了一组与系统低阶模态加权正交的假设高阶模态集使得在求解剩余柔度矩阵时避免了对系统矩阵直接求逆的过程。非线性子结构依然保留在物理空间中,通过子结构之间的界面协调关系将非线性子结构与减缩后的线性子结构进行综合。为了可以通过直接积分法对其进行动响应分析,将得到的二阶微分方程再次转换为一阶微分方程。最后,通过典型数值算例对本文方法的有效性进行了验证。 展开更多

关键词 局部非线性 一般黏性阻尼 自由界面 子结构模态综合

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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：4

11

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

12

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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大型刚柔耦合车辆动力学系统仿真研究 被引量：21

13

作者 朴明伟 丁彦闯 +1 位作者 李繁 兆文忠 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2008年第5期875-881,924,共8页

为缩减柔性体集成规模,满足约束作用精度要求,提出了一种体现柔性体约束运动特征的接口处理技术对策及其相应预载方法。特征约束模态体现了柔性体接口界面的主要静态变形特征,必须全部保留。为此,根据柔性体受力分析将复杂约束划分为主... 为缩减柔性体集成规模,满足约束作用精度要求,提出了一种体现柔性体约束运动特征的接口处理技术对策及其相应预载方法。特征约束模态体现了柔性体接口界面的主要静态变形特征,必须全部保留。为此,根据柔性体受力分析将复杂约束划分为主要约束和辅助约束。以最少的约束模态数目实现主要约束,利用弹性约束内力逼近辅助约束。按照具体的约束变形情况,在子结构模态求解之前,合理确定固有模态的截取。由于柔性体预载变形,刚柔耦合系统只能以部件或构件刚性耦合方式进行预载分析。D35钳夹车刚柔耦合仿真表明,上述技术对策的应用不仅得到了与动应力试验相吻合的内力分析结果,而且验证了其柔性体摩擦约束的稳定性。 展开更多

关键词 刚柔耦合系统 钳夹车 动态仿真 子结构模态综合

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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

14

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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卫星力控振动试验的模型简化原理分析 被引量：2

15

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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硬涂层整体叶盘频率转向特性研究 被引量：1

16

作者 杨铮鑫 郑伟 +1 位作者 孙荣城 党鹏飞 《机床与液压》 北大核心 2023年第5期154-158,共5页

硬涂层减振是一种极具应用前景的减振技术,被广泛应用于整体叶盘阻尼减振,研究旋转硬涂层整体叶盘频率转向特性具有重要意义。针对NiCoCrAlY+YSZ硬涂层整体叶盘减缩结构建立有限元模型,研究工作状态下硬涂层整体叶盘模态动频曲线两阶模... 硬涂层减振是一种极具应用前景的减振技术,被广泛应用于整体叶盘阻尼减振,研究旋转硬涂层整体叶盘频率转向特性具有重要意义。针对NiCoCrAlY+YSZ硬涂层整体叶盘减缩结构建立有限元模型,研究工作状态下硬涂层整体叶盘模态动频曲线两阶模态间频率转向和振型转换特性,和高阶模态间复杂的频率转向特性及硬涂层对整体叶盘频率转向和振型转换特性的影响。仿真结果表明:频率转向区附近转速n=600 rad/s时,无涂层整体叶盘第5阶和第6阶固有频率差值为15.14 Hz,硬涂层整体叶盘第5阶和第6阶固有频率差值为14.04 Hz,频率转向区附近固有频率变化率为7.26%;硬涂层的涂敷不会影响频率转向现象的发生,但改变了两阶模态间频率转向区动频曲线间隙,对频率转向区处模态振型无影响。 展开更多

关键词 硬涂层 整体叶盘 子结构模态综合法 频率转向 振型转换

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