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基于高精度模态综合法的螺栓连接组合结构不确定模型更新
1
作者 张勇 赵岩 欧阳华江 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期443-452,共10页
由于螺栓结构中存在复杂的微观特征,数值模型中无法避免的会引入不确定性。针对螺栓设计中参数不确定性量化问题,一种基于高精度模态综合法的螺栓连接组合结构随机模型更新方法被提出。首先考虑高阶剩余模态的影响,推导了适用于螺栓组... 由于螺栓结构中存在复杂的微观特征,数值模型中无法避免的会引入不确定性。针对螺栓设计中参数不确定性量化问题,一种基于高精度模态综合法的螺栓连接组合结构随机模型更新方法被提出。首先考虑高阶剩余模态的影响,推导了适用于螺栓组合结构弹性交界面的高精度模态综合法;之后,在贝叶斯推理框架下,通过组合结构的自振频率和振型的概率分布,建立螺栓连接参数的后验概率密度函数,并借助DRAM(delayed rejection adaptive metropolis)抽样方法量化参数的不确定性。数值算例表明,针对各子结构之间自振频率差别较大的结构,与模态综合法相比,本研究方法在较少子结构模态参与的情形下,也可以保证良好的模型更新结果。 展开更多
关键词 组合结构 随机模型更新 贝叶斯方法 模态综合法
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基于模态综合法的时频结合抗冲击设计分析研究
2
作者 郑照明月 邓新蕴 +3 位作者 郭东 张研 霍忆辛 张平平 《强度与环境》 CSCD 2024年第6期20-25,共6页
水下非接触爆炸等因素引起的舰船冲击对大型舰船装备的破坏具有严酷性。为此,提出一种基于模态综合法的时频结合抗冲设计分析方法。通过模态综合法建立了缩聚后的舰船装备动力学模型;根据时域模拟法和弹簧阻尼模型通过数值仿真获取了柔... 水下非接触爆炸等因素引起的舰船冲击对大型舰船装备的破坏具有严酷性。为此,提出一种基于模态综合法的时频结合抗冲设计分析方法。通过模态综合法建立了缩聚后的舰船装备动力学模型;根据时域模拟法和弹簧阻尼模型通过数值仿真获取了柔性边界下的冲击时域输入条件;通过仿真和坐标变换关系提取子结构薄弱环节处的冲击响应,给出了柔性边界下的大型舰船装备抗冲击设计结论和改进建议。 展开更多
关键词 模态综合法 抗冲击设计 大型舰船装备
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船舶结构振动模态综合法 被引量:19
3
作者 邹春平 陈端石 华宏星 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第8期1213-1218,共6页
有限元法是复杂结构振动分析的常用计算方法 ,但对于大型船舶结构用有限元法进行较高频率振动分析时 ,要求结构被划分成非常多的单元数以便获得详细的位移和应力特性 ,目前常用的计算机仍然无法对其进行计算 .针对这个问题 ,提出了一种... 有限元法是复杂结构振动分析的常用计算方法 ,但对于大型船舶结构用有限元法进行较高频率振动分析时 ,要求结构被划分成非常多的单元数以便获得详细的位移和应力特性 ,目前常用的计算机仍然无法对其进行计算 .针对这个问题 ,提出了一种适用于具有弹性联接部件的大型结构振动分析模态综合法 ,它能够在有限的计算机设备资源的基础上分析计算大型结构较高频率的振动特性 .实例计算表明 ,此方法是分析大型复杂结构振动的有效方法 . 展开更多
关键词 船舶 结构振动 有限元法 模态综合法
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航天器子结构模态综合法研究现状及进展 被引量:15
4
作者 杜飞平 谭永华 +1 位作者 陈建华 黄道琼 《火箭推进》 CAS 2010年第3期39-44,62,共7页
现代航天器结构十分复杂,无论采用计算方法还是试验方法进行分析都是十分艰难的。在这样的研制背景下,子结构模态综合法应运而生。系统地回顾和总结了三大类子结构模态综合法的发展历程和相应的改进,介绍了该方法在航天工程上的应用。... 现代航天器结构十分复杂,无论采用计算方法还是试验方法进行分析都是十分艰难的。在这样的研制背景下,子结构模态综合法应运而生。系统地回顾和总结了三大类子结构模态综合法的发展历程和相应的改进,介绍了该方法在航天工程上的应用。采用该方法可极大地提高航天器型号的研制效率。提出了子结构模态综合法面临的问题。 展开更多
关键词 模态综合法 结构动力学 模态试验
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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
5
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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基于改进剩余柔度矩阵的自由界面模态综合法 被引量:5
6
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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基于势能判据的约束模态综合法截断准则 被引量:15
7
作者 姜忻良 王菲 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2011年第2期32-38,共7页
为提高大型复杂结构体系的计算效率,在深入分析约束模态综合法原理的基础上,定义了由不同主模态截断阶数产生的位移向量组成的线性空间,建立该空间上的一个函数,通过数学定理详细证明了该函数是线性空间上的范数,并以该范数的最大值定... 为提高大型复杂结构体系的计算效率,在深入分析约束模态综合法原理的基础上,定义了由不同主模态截断阶数产生的位移向量组成的线性空间,建立该空间上的一个函数,通过数学定理详细证明了该函数是线性空间上的范数,并以该范数的最大值定义势能判据,推导出势能判据与子结构主模态截断数量之间的关系,据此提出了一种基于势能判据的子结构主模态截断准则。此外对于约束模态综合法,还推导了以机械能为判据的情况,证明了约束模态法中子结构的机械能随截断主模态数量的变化曲线并不是单调的,故不适用于约束模态法。最后将势能判据截断准则应用到地基土-高层建筑相互作用体系的地震响应分析问题中,进一步对所提出的模态截断准则的计算精度进行对比研究。研究结果表明,所提出的势能判据截断准则是十分有效的,而应用于振型叠加法的机械能判据不宜应用于约束模态综合法中。 展开更多
关键词 地震响应分析 约束模态综合法 势能判据 模态截断准则 子结构 范数
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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
8
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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一种改进的固定界面模态综合法 被引量:9
9
作者 王缅 郑钢铁 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期291-297,共7页
针对传统模态综合法中由于高阶截断模态带来的计算误差问题,提出了一种改进的固定界面模态综合法。该方法将传统方法中截断舍弃掉的高阶模态部分展开成级数的形式,并保留级数的前r项参与计算,然后将子结构界面协调条件推广至高阶,剔除... 针对传统模态综合法中由于高阶截断模态带来的计算误差问题,提出了一种改进的固定界面模态综合法。该方法将传统方法中截断舍弃掉的高阶模态部分展开成级数的形式,并保留级数的前r项参与计算,然后将子结构界面协调条件推广至高阶,剔除了这些级数保留项之间可能出现的线性相关问题,并将保留的前r项级数改写为广义坐标的形式,作为传统模态综合法中约束模态和低阶模态的修正项以提高计算精度。与其它改进方法相比,该方法既保留了高阶截断模态的影响,又不会出现非线性特征值迭代求解问题或Ritz基线性相关的问题。数值算例的结果表明本文提出的方法可以在参与综合的模态阶次不变的前提下,有效地提高计算精度,也说明了本文方法的有效性。 展开更多
关键词 结构动力学 模态分析 模态综合法 固定界面子结构
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自由界面模态综合法的研究及应用 被引量:3
10
作者 王艾伦 赵振宇 仇勇 《湘潭大学自然科学学报》 CAS CSCD 2002年第4期60-64,共5页
提出用键合图方法获取结构的主模态 ,推导出两个直串式的子结构自由界面模态综合法 ,计算整个结构的振型 ,结果表明 ,基于键合图方法的自由界面模态综合法不仅有较高的综合效率 。
关键词 自由界面模态综合法 键合图 子结构 模态 结构分析 振动模态
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模态综合法的误差分析及其精度改进 被引量:2
11
作者 童卫华 姜节胜 顾松年 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第1期43-47,共5页
由于Ritz基的非完备性,使模态综合法计算全结构模态时,存在综合误差,综合出的模态也只有部分是可用的。本文利用修正后的有限元模型,分析了这种误差,推导了其表达式,并给出了判别可用低阶模态的方法。利用瑞利商,本文还提出... 由于Ritz基的非完备性,使模态综合法计算全结构模态时,存在综合误差,综合出的模态也只有部分是可用的。本文利用修正后的有限元模型,分析了这种误差,推导了其表达式,并给出了判别可用低阶模态的方法。利用瑞利商,本文还提出了一种简便实用的迭代改进所求模态的方法。 展开更多
关键词 误差分析 模态综合法 有限元 精度 结构振动
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混合界面直接分支模态综合法 被引量:4
12
作者 李琳 盛君 《应用力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期315-319,i014-i015,共7页
在直接分支模态综合法(本质上属自由界面模态综合法)的基础上,提出并深入研究了混合界面直接分支模态综合法。混合界面法将复杂庞大的结构取做主体部件,而将与此主体部件相连的其余部分视为分支部件。对主体部件采用自由界面,分支部件... 在直接分支模态综合法(本质上属自由界面模态综合法)的基础上,提出并深入研究了混合界面直接分支模态综合法。混合界面法将复杂庞大的结构取做主体部件,而将与此主体部件相连的其余部分视为分支部件。对主体部件采用自由界面,分支部件则采用固定界面。各子结构之间完全独立计算,并且通过计入主、从子结构的剩余模态矩阵的办法来补偿所舍去的高阶模态分量,保证了计算精度。本方法从工程应用的实际出发,通过模拟航空发动机机匣管路系统的数值算例,验证了混合界面法的正确性。 展开更多
关键词 模态综合法 剩余模态 子结构
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一种转角动柔度间接测量技术及在实验模态综合法中应用 被引量:3
13
作者 董兴建 孟光 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2013年第5期58-61,共4页
将谐波集中力矩等效为谐波集中力系,用转角的数值微分公式构造一种全新的转角动柔度间接测量技术,克服实验模态综合法中转角难测量与集中力矩难加载的困难。该间接测量技术无需附加任何质量块与施加集中力矩及集中力系,只需几次锤击实... 将谐波集中力矩等效为谐波集中力系,用转角的数值微分公式构造一种全新的转角动柔度间接测量技术,克服实验模态综合法中转角难测量与集中力矩难加载的困难。该间接测量技术无需附加任何质量块与施加集中力矩及集中力系,只需几次锤击实验或扫频实验,即可将集中力矩作用下的转角动柔度用集中力作用下的平动动柔度线性表示。将转角动柔度的间接测量技术应用于基于定频剩余动柔度的实验模态综合法中,数值实验表明,该转角动柔度间接测量技术切实可行,能有效解决实验模态综合法中界面自由度不匹配问题,可提高实验模态综合法精度及可靠性。 展开更多
关键词 转角 动柔度 实验模态综合法 测量
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运载火箭/航天器耦合分支模态综合法(上) 被引量:7
14
作者 邱吉宝 张正平 +2 位作者 李海波 黄波 张忠 《强度与环境》 2011年第6期24-33,共10页
将运载火箭作为主结构、航天器作为分支子结构,分别采用自由界面模态展开定理和固定界面模态展开定理,导出分支模态综合法,进行运载火箭/航天器组合模型响应分析。进而,采用界面约束模态质量的界面加速度,导出航天器载荷估计方法,这时... 将运载火箭作为主结构、航天器作为分支子结构,分别采用自由界面模态展开定理和固定界面模态展开定理,导出分支模态综合法,进行运载火箭/航天器组合模型响应分析。进而,采用界面约束模态质量的界面加速度,导出航天器载荷估计方法,这时的运载火箭与航天器连接界面可以是静定的或静不定的。当仅考虑连接界面是静定的情况,界面约束模态质量将退化为界面刚体质量,导出采用刚体界面加速度的航天器载荷估计的方法,这个方法所导出的公式与Chen的方法完全相同,而Chen方法的公式是由有限元法导出的。在文中还提出一种航天器载荷瞬态分析新技术:一个以前的运载火箭/航天器组合系统的载荷分析结果可以用来获得被相同的运载火箭发射的新航天器结构的动态载荷,这种方法比Chen的"恢复瞬态分析"方法更简便。 展开更多
关键词 分支模态综合法 有限元法 响应分析
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车桥时变系统耦合振动分析模态综合法 被引量:2
15
作者 李东平 王宁波 曾庆元 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 2009年第3期36-41,共6页
采用模态综合法建立车桥时变系统耦合振动模型,导出该系统的总质量矩阵、总阻尼矩阵和总刚度矩阵的计算表达式,并考虑移动车载所产生的附加矩阵。通过算例研究附加矩阵对系统耦合振动响应的影响。结果表明:在不考虑桥面不平顺时,无论车... 采用模态综合法建立车桥时变系统耦合振动模型,导出该系统的总质量矩阵、总阻尼矩阵和总刚度矩阵的计算表达式,并考虑移动车载所产生的附加矩阵。通过算例研究附加矩阵对系统耦合振动响应的影响。结果表明:在不考虑桥面不平顺时,无论车辆是低速还是高速行驶,附加矩阵对桥梁振动响应的影响很小,可以忽略;但附加矩阵对车辆振动响应的影响很明显,有时偏差高达30%,不可忽略。 展开更多
关键词 车桥时变系统 耦合振动 模态综合法 振动响应
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运载火箭/航天器耦合分支模态综合法(下) 被引量:5
16
作者 邱吉宝 张正平 +2 位作者 李海波 黄波 张忠 《强度与环境》 2012年第1期1-11,共11页
将运载火箭作为主结构、航天器作为分支子结构,分别采用自由界面模态展开定理和固定界面模态展开定理,导出分支模态综合法,进行运载火箭/航天器组合模型响应分析。进而,采用界面约束模态质量的界面加速度,导出航天器载荷估计方法,这时... 将运载火箭作为主结构、航天器作为分支子结构,分别采用自由界面模态展开定理和固定界面模态展开定理,导出分支模态综合法,进行运载火箭/航天器组合模型响应分析。进而,采用界面约束模态质量的界面加速度,导出航天器载荷估计方法,这时的运载火箭与航天器连接界面可以是静定的或静不定的。当仅考虑连接界面是静定的情况,界面约束模态质量将退化为界面刚体质量,导出采用刚体界面加速度的航天器载荷估计的方法,这个方法所导出的公式与Chen的方法完全相同,而Chen方法的公式是由有限元法导出的。提出一种航天器载荷瞬态分析新技术:一个以前的运载火箭/航天器组合系统的载荷分析结果可以用来获得被相同的运载火箭发射的新航天器结构的动态载荷,这种方法比Chen的"恢复瞬态分析"方法更简便。 展开更多
关键词 分支模态综合法 有限元法 响应分析
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改进的直接部件模态综合法 被引量:2
17
作者 白长青 许庆余 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2002年第3期81-84,共4页
Yee和Tsuei提出的直接部件模态综合法将自由界面模态综合法与频响函数相结合 ,简化了计算过程、减少了计算量 ,并便于与实验模态分析相结合。本文在其基础上利用矩阵级数展开的方法将被截断高阶模态的贡献用保留模态和系统物理特性矩阵... Yee和Tsuei提出的直接部件模态综合法将自由界面模态综合法与频响函数相结合 ,简化了计算过程、减少了计算量 ,并便于与实验模态分析相结合。本文在其基础上利用矩阵级数展开的方法将被截断高阶模态的贡献用保留模态和系统物理特性矩阵精确表达 ,结合分块计算方法 ,进一步减少了计算量并有效地提高了计算精度 ,且确定了模态截断准则。 展开更多
关键词 直接部件 模态综合法 子结构 幂级数 模态截断 频响函数 结构动力分析 双层框架结构
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装配式桥梁振动分析的约束模态综合法 被引量:2
18
作者 江克斌 张军 胡业平 《解放军理工大学学报(自然科学版)》 EI 2000年第2期63-66,共4页
将约束模态综合法应用到装配式桥梁的振动分析中 ,介绍了如何计算该结构的低频及其固有模态。讨论了装配式桥梁的结构特点及其子结构的模态资料 ,从一般理论出发推导了计算公式并给出了误差分析。给出的算例说明了该方法的合理性和正确性。
关键词 模态综合法 振动分析 装配式 桥梁振动
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离散型设置粘弹阻尼结构的复模态综合法 被引量:2
19
作者 卢秉恒 顾崇衔 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 1989年第2期37-44,127,共8页
本文利用粘弹材料的本构方程,对粘弹阻尼结构的模态分析表达式进行了理论推导,进而将Craig的复模态综合法推广到粘弹阻尼系统.本文还发展了一种处理刚体模态的方法,从而克服了Craig法的不足,解决了含粘性阻尼、粘弹阻尼的复杂结构的隔... 本文利用粘弹材料的本构方程,对粘弹阻尼结构的模态分析表达式进行了理论推导,进而将Craig的复模态综合法推广到粘弹阻尼系统.本文还发展了一种处理刚体模态的方法,从而克服了Craig法的不足,解决了含粘性阻尼、粘弹阻尼的复杂结构的隔振设计问题. 展开更多
关键词 粘弹阻尼结构 模态综合法 离散型
全文增补中
具有连接区的混合子结构模态综合法 被引量:5
20
作者 楼梦麟 《计算结构力学及其应用》 CAS CSCD 1994年第3期306-313,共8页
本文提出具有连接区的间接对接的混合界面子结构模态综合法,讨论了位移协调和力与位移双协调两种对接模式。
关键词 子结构 模态综合法 结构动力学
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