含超单元连接子结构的自由界面模态综合法 被引量：6

1

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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多重多级子结构方法与模态综合法的对比研究 被引量：3

2

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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一种新型自由界面子结构模态综合法的研究 被引量：3

3

作者 王艾伦 赵振宇 仇勇 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2003年第3期330-333,共4页

将键合图用于动态子结构分析和研究 ,获得其相应的特征谱矩阵和振型矩阵 ,提出一种新的求解自由界面模态综合法的基本原理 ,推导出两个子结构自由界面模态综合法的计算方法。文中给出的算例表明 ,基于键合图方法的自由界面模态综合法方... 将键合图用于动态子结构分析和研究 ,获得其相应的特征谱矩阵和振型矩阵 ,提出一种新的求解自由界面模态综合法的基本原理 ,推导出两个子结构自由界面模态综合法的计算方法。文中给出的算例表明 ,基于键合图方法的自由界面模态综合法方便、有效、结果准确 ,并确保了整体结构分割前和综合后的键合图模型的统一。 展开更多

关键词 键合图 模态综合法 子结构 自由界面 特征谱矩阵 振型矩阵

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连接子结构与子结构模态综合法 被引量：21

4

作者 楼梦麟 《振动工程学报》 EI CSCD 1995年第1期52-56,共5页

本文讨论了子结构模态综合法中连接子结构的定义方式和基本特征，提出了弹性、刚性和混合型三种类型的连接子结构．简要描述了应用连接子结构的模态综合技术及其在某些局部非线性动力问题中的应用前景．最后通过一重力坝固有特性的实例... 本文讨论了子结构模态综合法中连接子结构的定义方式和基本特征，提出了弹性、刚性和混合型三种类型的连接子结构．简要描述了应用连接子结构的模态综合技术及其在某些局部非线性动力问题中的应用前景．最后通过一重力坝固有特性的实例分析，说明应用连接子结构的子结构模态综合法具有应用方便、计算精度高的优点． 展开更多

关键词 连接子结构 模态综合法 振动分析 结构振动

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考虑参数区间不确定性的子结构模态综合法 被引量：4

5

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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具有连接区的混合子结构模态综合法 被引量：5

6

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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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

7

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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机械结构的动特性设计(二)子结构模态综合法 被引量：2

8

作者 李德葆 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 1990年第1期46-53,共8页

介绍运用部件的模态特性综合求取整体结构的模态特性的有关方法.首先介绍实验模态的综合;然后介绍实验模态分析与有限元分析相结合的综合方法。

关键词 机械设计 子结构 模态综合法

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一种基于子结构界面动刚度的模态综合法 被引量：5

9

作者 诸赟 张美艳 唐国安 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第3期345-351,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,将子结构界面动刚度展开成频率的泰勒级数,表示为子结构的固定界面主模态。利用位移协调和力平衡条件对子结构界面动刚度进行模态综合,保留了截断模态高阶项的部分贡献,发展了... 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,将子结构界面动刚度展开成频率的泰勒级数,表示为子结构的固定界面主模态。利用位移协调和力平衡条件对子结构界面动刚度进行模态综合,保留了截断模态高阶项的部分贡献,发展了一种新的模态综合方法。推导过程不必引入质量矩阵为对角块的假设,比现有改进方法更具普适性。数值算例的结果表明在相同自由度的前提下,该方法能获得更高的模态综合精度。 展开更多

关键词 动态子结构 模态综合法 动刚度

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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

10

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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基于势能判据的约束模态综合法截断准则 被引量：15

11

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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有阻尼振动系统的自由界面子结构综合法 被引量：3

12

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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混合界面模态综合法在 C_3 群对称结构中的应用 被引量：3

13

作者 张方春 汤红卫 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 1998年第3期211-215,共5页

把改进了的混合界面模态综合法应用到Ｃ３群对称结构的模态分析计算中，利用Ｃ３群结构的旋转对称性和三个子结构的主模态、剩余模态及约束模态的等同性，通过交介面上的节点的位移和对接力的协调条件，推求出整体结构模态坐标的动力方... 把改进了的混合界面模态综合法应用到Ｃ３群对称结构的模态分析计算中，利用Ｃ３群结构的旋转对称性和三个子结构的主模态、剩余模态及约束模态的等同性，通过交介面上的节点的位移和对接力的协调条件，推求出整体结构模态坐标的动力方程。该动力方程的维数低，运算效率高。 展开更多

关键词 模态综合法 振动分析 子结构 主模态 结构振动

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线性-非线性混合的约束模态综合法及实践 被引量：2

14

作者 姜忻良 王菲 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期385-391,共7页

为提高大型复杂结构体系非线性动力问题的计算效率,根据结构存在局部塑性区域的特点,提出了线性-非线性混合的约束模态综合法.对于荷载作用下整体体系中不易进入非线性阶段的部件,将其划分为线性子结构,而将进入塑性变形阶段的局部部件... 为提高大型复杂结构体系非线性动力问题的计算效率,根据结构存在局部塑性区域的特点,提出了线性-非线性混合的约束模态综合法.对于荷载作用下整体体系中不易进入非线性阶段的部件,将其划分为线性子结构,而将进入塑性变形阶段的局部部件独立划分为非线性子结构,通过坐标变换来缩减线性子结构的自由度,并最终与非线性子结构进行综合求解.使得在降低计算成本的同时,又能够合理地对结构的材料非线性特征加以考虑,是求解大型复杂结构非线性动力问题的有效方法.同时,针对约束模态综合法还提出了基于势能判据的截断准则,利用势能判据的收敛性得出了子结构主模态最佳截断阶数.最后,将该方法及势能判据截断准则应用到高层建筑-地基土非线性地震响应分析问题中,与有限元直接法的对比结果表明,所提出的方法具有更高的计算效率和求解精度,而基于势能判据的截断准则对于混合的约束模态综合法也十分有效. 展开更多

关键词 地震响应分析 约束模态综合法 非线性 土-结构相互作用 势能判据 模态截断准则 范数

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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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基于约束模态综合法的非比例阻尼系统地震响应分析

16

作者 王菲 姜忻良 《震灾防御技术》 2010年第3期378-386,共9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,论述了非比例阻尼体系中约束模态综合法对阻尼矩阵的处理方法,并探讨了如何缩减对接界面自由度的问题。同时,通过算例详细说明了该方法在高层建筑结构动力时程... 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,论述了非比例阻尼体系中约束模态综合法对阻尼矩阵的处理方法,并探讨了如何缩减对接界面自由度的问题。同时,通过算例详细说明了该方法在高层建筑结构动力时程分析中的应用。计算结果表明,在利用约束模态综合法求解非比例阻尼体系的动力问题时,文中所采用的阻尼矩阵的处理方法是有效的,与有限元直接法相比具有很好的精度。对于地基土-高层建筑结构体系的地震响应分析问题而言,缩减对接界面自由度的约束模态综合法可达到很好的计算精度,能够更大程度的提高计算效率,为大型复杂结构的动力时程分析研究和工程应用提供了一定的依据和方便。 展开更多

关键词 非比例阻尼体系 地震响应分析 约束模态综合法 土与结构相互作用 对接界面 缩减

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基于模态综合法的大型结构模型修正技术 被引量：6

17

作者 朴思扬 祁峰 张亚辉 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2018年第9期989-998,共10页

基于有限元模型修正理论和模态综合法,改进了子结构试验建模综合方法.在子结构模型修正阶段,应用固定交界面模态综合法,对子结构模型实施减缩,提高子结构模型的计算和修正效率,从而提高了子结构试验建模综合技术整体计算效率.在减缩模... 基于有限元模型修正理论和模态综合法,改进了子结构试验建模综合方法.在子结构模型修正阶段,应用固定交界面模态综合法,对子结构模型实施减缩,提高子结构模型的计算和修正效率,从而提高了子结构试验建模综合技术整体计算效率.在减缩模型的基础上,推导模型修正设计参数法的计算公式,详细列出此方法的执行步骤,并以某运载火箭模型为算例,结合商业软件ANSYS二次开发,验证了该文方法的有效性. 展开更多

关键词 有限元理论 模型修正 动力子结构法 模态综合法

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基于子结构综合法的周期支撑结构带隙分析 被引量：2

18

作者 吴莉洁 宋汉文 《噪声与振动控制》 CSCD 2018年第5期40-44,51,共6页

周期结构具有特殊的动力特性,即带隙特性。在带隙频段内(或称阻带),结构振动被抑制。具有周期支撑的结构也存在带隙特性。在过去的研究中,一般将周期支撑简化为简支条件或简单的弹簧质量系统,并作为胞元间的边界条件。这种方法适用于简... 周期结构具有特殊的动力特性,即带隙特性。在带隙频段内(或称阻带),结构振动被抑制。具有周期支撑的结构也存在带隙特性。在过去的研究中,一般将周期支撑简化为简支条件或简单的弹簧质量系统,并作为胞元间的边界条件。这种方法适用于简单支撑的情况,为了考虑支撑的复杂动力学特性,利用子结构综合法,将周期支撑结构视为胞元内部子结构,利用基于频响函数的子结构综合法建立整体胞元的动力学模型。通常计算结构带隙的方法是通过有限元法建立元胞的数值传递矩阵法,但对于复杂结构,数值传递矩阵法经常存在数值病态问题。通过引入模态分析,将子结构的传递矩阵用频响函数解析表示,根据Floquet原理和基于频响函数的传递矩阵法计算得到带复杂支撑的周期结构的带隙特性。利用曲线拟合和模态截断保留主要阶次的模态,可以同时得到元胞的模态参数与带隙间的关系,为逆向优化设计奠定了基础。最后通过仿真验证了方法的可行性和有效性。 展开更多

关键词 振动与波 周期结构 带隙 子结构综合法 模态分析 传递矩阵

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基于键合图方法的自由界面模态综合法及其应用 被引量：5

19

作者 王艾伦 赵振宇 仇勇 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 2004年第2期87-90,共4页

将键合图用于动态子结构分析和研究 ,提出了一种新的求解自由界面模态综合法的基本原理 ,推导出两个子结构自由界面模态综合法的计算方法 ,获得其相应的特征谱矩阵和振型矩阵。文中给出的算例表明 ,基于键合图方法的自由界面模态综合法... 将键合图用于动态子结构分析和研究 ,提出了一种新的求解自由界面模态综合法的基本原理 ,推导出两个子结构自由界面模态综合法的计算方法 ,获得其相应的特征谱矩阵和振型矩阵。文中给出的算例表明 ,基于键合图方法的自由界面模态综合法方便有效 ,结果准确 ,并确保了整体结构分割前后的键合图模型统一。 展开更多

关键词 键合图 模态综合法 子结构 振型

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应用模态综合法求解自动化码头桁架桥的固有特性 被引量：3

20

作者 卢凯良 邱惠清 毛飞 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2010年第3期269-274,共6页

应用固定界面模态综合Craig-Bampton法和双协调自由界面模态综合法求解自动化码头低架桥桁架结构刚性连接下的固有特性,比较了两种方法的优缺点,发现双协调自由界面法的计算精度高于固定界面C-B法。以3种不同的形式划分子结构,通过比较... 应用固定界面模态综合Craig-Bampton法和双协调自由界面模态综合法求解自动化码头低架桥桁架结构刚性连接下的固有特性,比较了两种方法的优缺点,发现双协调自由界面法的计算精度高于固定界面C-B法。以3种不同的形式划分子结构,通过比较整体结构固有频率计算结果,提出若干划分子结构的原则,得出子结构的高阶主模态的频率越高则计算精度越高的结论。在此基础上,基于连接子结构可经Guyan静力变换成超单元,推导了界面位移和界面力双协调的含超单元连接子结构的自由界面模态综合法。将该法应用于含铅芯橡胶支座弹性连接下桁架桥的固有特性分析,结果表明铅芯橡胶支座对结构调频效果明显。 展开更多

关键词 模态综合法 固有特性 桁架桥 超单元 连接子结构 铅芯橡胶支座

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