挠性航天器动力学模型的非约束模态分析 被引量：5

1

作者 宋新宇 戈新生 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第4期954-964,共11页

挠性航天器动力学建模中的挠性耦合影响系数是动力学建模中的重要力学概念,它反映了航天器姿态和轨道运动与挠性附件的弹性振动效应.挠性耦合影响系数间的恒等式关系,即惯性完备性准则,是挠性航天器动力学模型降阶和模态截断的重要依据... 挠性航天器动力学建模中的挠性耦合影响系数是动力学建模中的重要力学概念,它反映了航天器姿态和轨道运动与挠性附件的弹性振动效应.挠性耦合影响系数间的恒等式关系,即惯性完备性准则,是挠性航天器动力学模型降阶和模态截断的重要依据.以中心刚体带挠性附件航天器为研究对象,采用约束模态和非约束模态法描述挠性附件结构变形,利用欧拉–拉格朗日方程建立挠性航天器的动力学模型.基于Hughes的研究成果,对挠性航天器的非约束模态恒等式及其用于动力学模型降阶的惯性完备性准则进行了证明和应用研究.探讨了两种动力学模型惯量间的关系,并利用约束模态惯性完备性准则,推导了非约束模态惯性完备性准则.最后,对中心刚体带双侧太阳帆板和带单侧太阳帆板构成的挠性航天器模型进行数值仿真计算,求出挠性附件非约束模态平动耦合系数,分析了非约束模态特征值和平动耦合系数随着刚柔质量比的变化情况,并尝试用非约束模态惯性完备性准则的质量特征恒等式对挠性航天器模型进行了检验. 展开更多

关键词 挠性航天器动力学 挠性耦合影响系数 约束模态 非约束模态 惯性完备性准则

在线阅读 下载PDF 职称材料

挠性卫星在轨非约束模态计算研究 被引量：12

2

作者 吕旺 向明江 +2 位作者 叶文郁 温渊 朱海江 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期404-409,共6页

给出了一种适合工程应用的挠性卫星在轨模态计算分析方法:先通过地面试验对有限元模型进行校核,求出挠性附件约束模态结果,再结合整星动力学将约束模态转换成非约束模态结果。实例计算结果表明该方法能够准确计算挠性卫星在轨模态。工... 给出了一种适合工程应用的挠性卫星在轨模态计算分析方法:先通过地面试验对有限元模型进行校核,求出挠性附件约束模态结果,再结合整星动力学将约束模态转换成非约束模态结果。实例计算结果表明该方法能够准确计算挠性卫星在轨模态。工程中卫星在轨模态频率计算误差可在15%以内。 展开更多

关键词 挠性卫星 在轨动力学 非约束模态

在线阅读 下载PDF 职称材料

汽车顶棚约束模态与工作模态分析与比较 被引量：13

3

作者 周鋐 曹阳光 +1 位作者 刘浩 李冰杰 《噪声与振动控制》 CSCD 2016年第2期84-87,共4页

通过试验分析分别得到汽车顶棚约束模态和工作模态,其中约束模态试验采用激振器激励,工作模态试验采用室内转鼓激励;对比驾驶员右耳处噪声自功率谱密度函数,发现通过工作模态分析得到的频率更加贴近噪声峰值频率;将驾驶员右耳处噪声自... 通过试验分析分别得到汽车顶棚约束模态和工作模态,其中约束模态试验采用激振器激励,工作模态试验采用室内转鼓激励;对比驾驶员右耳处噪声自功率谱密度函数,发现通过工作模态分析得到的频率更加贴近噪声峰值频率;将驾驶员右耳处噪声自功率谱和所有测点振动加速度自功率谱平均值相比较,发现100 Hz到400 Hz内顶棚振动对车内噪声起主要作用。最后,通过调整顶棚结构实现车内噪声的降低。 展开更多

关键词 振动与波 汽车顶棚 汽车试验 约束模态 工作模态

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于势能判据的约束模态综合法截断准则 被引量：15

4

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

在线阅读 下载PDF 职称材料

土-结构非线性相互作用混合约束模态实施方法 被引量：7

5

作者 姜忻良 张海顺 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2015年第6期52-56,共5页

分析、探讨线性-非线性混合约束模态综合法用于土-结构相互作用的动力分析实施方法。据结构存在局部非线性特性,提出对整体结构划分为若干个线性、非线性子结构,对线性子结构只需一步提取特性矩阵并进行方程降阶,而对非线性子结构则逐... 分析、探讨线性-非线性混合约束模态综合法用于土-结构相互作用的动力分析实施方法。据结构存在局部非线性特性,提出对整体结构划分为若干个线性、非线性子结构,对线性子结构只需一步提取特性矩阵并进行方程降阶,而对非线性子结构则逐步提取降阶后的等效特性矩阵。通过组装各子结构达到对整体结构特性矩阵的降阶处理。对非线性子结构凭借在小段时间Δt内利用分段等效线性化手段,通过ANSYS二次开发工具UPFs编辑写成可执行程序文件,并与MATLAB联立计算,实现特性矩阵提取。结果表明,该方法求得结构的各阶频率和动态响应时程曲线与ANSYS直接计算吻合良好。可逐步提取等效弹塑性特性矩阵,为采用变化的特性矩阵对结构进入塑性阶段深层次分析研究提供有效方法。 展开更多

关键词 土-结构相互作用 约束模态综合法 势能判据截断准则 局部非线性 弹塑性刚度矩阵

在线阅读 下载PDF 职称材料

土-结构体系的分枝模态与约束模态混合二步法 被引量：3

6

作者 王菲 姜忻良 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2010年第4期24-30,共7页

为了在结构设计过程中考虑土-结构非线性相互作用的影响,在线性-非线性混合的约束模态法以及分枝模态法的基础上,提出了适用于土-结构非线性相互作用体系的分枝模态与约束模态的混合方法,该方法既可考虑土体和结构的非线性特性又便于考... 为了在结构设计过程中考虑土-结构非线性相互作用的影响,在线性-非线性混合的约束模态法以及分枝模态法的基础上,提出了适用于土-结构非线性相互作用体系的分枝模态与约束模态的混合方法,该方法既可考虑土体和结构的非线性特性又便于考察土-结构相互作用对上部结构的影响。在分枝模态与约束模态混合方法的基础上,进一步提出了混合二步分析法,并将其应用到地基土-框架结构地震响应分析中,算例结果表明,混合二步分析法在实现上部结构和地基土分开计算的同时,还能够考虑结构与地基土的材料非线性特性,有利于采用专业设计软件仅通过对上部结构进行分析来考虑土-结构相互作用的影响,为实际工程计算考虑土-结构相互作用的影响提供了便利的条件。 展开更多

关键词 分枝模态法 约束模态法 混合二步分析法 土-结构相互作用体系 势能判据截断准则 非线性

在线阅读 下载PDF 职称材料

线性-非线性混合的约束模态综合法及实践 被引量：2

7

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

在线阅读 下载PDF 职称材料

柔性机械臂模型非约束模态降维绝对误差准则 被引量：1

8

作者 齐乃明 赵宝山 +1 位作者 赵志刚 王利平 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2012年第2期22-28,共7页

描述柔性结构振动的非约束模态展开方法仅考虑结构参数而不考虑外部作用力,当外部驱动力频率与非约束模态的某几阶频率相等或者相近时,这样的处理将影响动力学响应的近似精度。针对此问题,且考虑到任意驱动力都可以用傅里叶分析的方法... 描述柔性结构振动的非约束模态展开方法仅考虑结构参数而不考虑外部作用力,当外部驱动力频率与非约束模态的某几阶频率相等或者相近时,这样的处理将影响动力学响应的近似精度。针对此问题,且考虑到任意驱动力都可以用傅里叶分析的方法将其等效为无穷多个正弦力的叠加,提出了一种正弦力作用下基于非约束模态降维的绝对误差准则。采用有限元法描述柔性机械臂的弹性变形,应用拉格朗日法建立其动力学方程,并用非约束模态降维模型与其作对比,仿真验证了所提出的非约束模态选取准则的正确性。 展开更多

关键词 动力学降维 有限元法 绝对误差 非约束模态 柔性机械臂

在线阅读 下载PDF 职称材料

复杂工况下土-结构体系的混合约束模态法 被引量：2

9

作者 姜忻良 张海顺 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期283-290,共8页

基于动态子结构法的原理,提出了线性-非线性混合约束模态综合法,对复杂工况下的二维地基土-箱型基础-上部剪力墙结构相互作用的非线性动力问题进行分析研究。复杂工况包含了一致黏弹性边界问题和基础与周边土体的高度非线性接触问题。... 基于动态子结构法的原理,提出了线性-非线性混合约束模态综合法,对复杂工况下的二维地基土-箱型基础-上部剪力墙结构相互作用的非线性动力问题进行分析研究。复杂工况包含了一致黏弹性边界问题和基础与周边土体的高度非线性接触问题。依据土-结构相互作用体系存在局部非线性的特性,将体系划分为若干个线性和非线性子结构。在动力时程分析中对所有非线性子结构利用自编二次开发程序逐步提取等效特性矩阵,再与经势能判据截断准则减缩过的其他线性子结构组合后进行模态综合处理,推导出含有接触关系的子结构方程与含有一致黏弹性边界的子结构方程,最后形成复杂工况下含有各个子结构的模态综合方程。分析结果表明,混合约束模态综合法与ANSYS直接计算法求得的位移、速度、加速度、水平剪力、弯矩、层间位移角动态响应时程曲线吻合良好,证明线性-非线性混合约束模态综合法是求解复杂工况下的土-结构动力相互作用问题的有效可行方法。 展开更多

关键词 土-结构相互作用 混合约束模态综合法 一致黏弹性边界 局部非线性 弹塑性刚度矩阵 基础与周边土体接触问题

在线阅读 下载PDF 职称材料

土-结构体系的混合约束模态法在ANSYS中实施研究 被引量：2

10

作者 姜忻良 温新 《震灾防御技术》 CSCD 北大核心 2015年第3期501-511,共11页

为了使提出的线性-非线性混合约束模态综合法能在商业软件中得到应用,本文对该方法在ANSYS软件中的运用进行了研究。对ANSYS中的超单元进行了深入分析,将线性-非线性混合约束模态综合法线性部分的处理作为超单元生成的过程,并根据基于... 为了使提出的线性-非线性混合约束模态综合法能在商业软件中得到应用,本文对该方法在ANSYS软件中的运用进行了研究。对ANSYS中的超单元进行了深入分析,将线性-非线性混合约束模态综合法线性部分的处理作为超单元生成的过程,并根据基于势能判据的截断模态准则,运用Matlab自编了程序,求得子结构的截取主模态数,对存在局部非线性的土-高层框架结构相互作用进行了地震反应分析;进而对采用粘弹性人工边界与自由边界状况进行了比较,讨论分析了两种土体边界对线性-非线性混合的约束模态综合法自由度缩减的影响。 展开更多

关键词 土-结构相互作用 混合约束模态法 线性-非线性 超单元

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于约束模态综合法的非比例阻尼系统地震响应分析

11

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

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于正交试验的双圆弧齿轮约束模态模型研究 被引量：3

12

作者 杨树峰 禹文涛 +2 位作者 王东飞 王峰 刘世军 《机床与液压》 北大核心 2022年第7期40-44,共5页

齿轮模态分析主要依靠数值模态分析和试验模态分析法,存在求解过程繁琐且无法直接获取齿轮参数与模态频率振型之间耦合关系的问题。为进一步掌握齿轮主要参数对约束模态频率的影响,根据模态有限元计算理论,对双圆弧齿轮约束模态模型进... 齿轮模态分析主要依靠数值模态分析和试验模态分析法,存在求解过程繁琐且无法直接获取齿轮参数与模态频率振型之间耦合关系的问题。为进一步掌握齿轮主要参数对约束模态频率的影响,根据模态有限元计算理论,对双圆弧齿轮约束模态模型进行研究;分析前6阶模态振型图,采用正交试验方法,运用方差分析,计算各因素对模态频率的影响因子;定量分析双圆弧齿轮的齿数、模数、螺旋角、齿宽因素对约束模态的影响。结果表明:齿数是影响固有频率的主要因素,其次是模数、螺旋角和齿宽;对试验结果进行中心化一次非线性回归模型计算,建立双圆弧齿轮约束模态频率计算模型,实现双圆弧齿轮约束模态的快速计算,对比验证1阶频率计算值的准确性。研究结果为全面研究双圆弧齿轮的振动和噪声特性提供参考。 展开更多

关键词 双圆弧齿轮 约束模态 正交试验 方差分析 回归分析

在线阅读 下载PDF 职称材料

单翼太阳帆板航天器非约束模态动力学建模及特性研究 被引量：5

13

作者 朱尊红 戈新生 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2022年第9期99-106,共8页

针对中心刚体-单翼大挠性结构的航天器,建立了一种非约束模态展开的动力学模型。探讨挠性航天器非约束模态动力学建模及动态特性,首先利用哈密顿原理建立了挠性航天器动力学方程,然后进行了模态离散化,分别在约束模态和非约束模态下讨... 针对中心刚体-单翼大挠性结构的航天器,建立了一种非约束模态展开的动力学模型。探讨挠性航天器非约束模态动力学建模及动态特性,首先利用哈密顿原理建立了挠性航天器动力学方程,然后进行了模态离散化,分别在约束模态和非约束模态下讨论相关的特征值问题,非约束模态采用瑞利里兹法,求解了单翼挠性航天器的特征值问题,最后进行了数值仿真,比较约束模态与非约束模态之间的差异,并用有限元软件进行对比验证,得到了随着太阳能帆板长度的增加,即刚柔惯量比的减小,非约束模态比约束模态更加贴近实际情况的结论。 展开更多

关键词 挠性航天器 非约束模态 动力学建模 特征值问题

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于非约束模态的中心刚体-Timoshenko梁动力学建模与分析 被引量：2

14

作者 关玉铭 戈新生 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2022年第2期156-165,共10页

梁的横向变形会导致梁纵向缩短,建模过程中考虑梁横纵变形二次耦合项则存在动力刚化现象,这说明梁的纵向变形会对模型的广义刚度造成影响.对于做旋转运动的梁结构,旋转运动时还会受到离心力的作用而产生轴向拉力,轴向拉力同样也会引起... 梁的横向变形会导致梁纵向缩短,建模过程中考虑梁横纵变形二次耦合项则存在动力刚化现象,这说明梁的纵向变形会对模型的广义刚度造成影响.对于做旋转运动的梁结构,旋转运动时还会受到离心力的作用而产生轴向拉力,轴向拉力同样也会引起梁的轴向变形,这种影响对粗短梁更加明显.以大范围运动中心刚体-Timoshenko梁模型为研究对象:首先,运用Timoshenko梁理论以及Hamilton原理建立含离心力的动力学模型;其次,引入非约束模态概念,采用Frobenius方法求解非约束模态振型函数以及固有频率;最后,通过数值仿真探究不同恒定转速时非约束模态与约束模态广义刚度的差异和非约束模态条件下离心力对模型的影响. 展开更多

关键词 刚柔耦合 动力刚化 TIMOSHENKO梁 非约束模态

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于非约束模态刚柔耦合系统的动力刚化分析 被引量：2

15

作者 关玉铭 戈新生 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期1953-1959,共7页

以挠性航天器为研究对象,引入非约束模态概念,建立了含有动力刚化效应的刚柔耦合动力学模型。首先,根据Hamilton变分原理建立挠性航天器动力学模型;然后,根据非约束模态正交性分离振型,得到离散化的非约束模态的动力学模型;最后,对给定... 以挠性航天器为研究对象,引入非约束模态概念,建立了含有动力刚化效应的刚柔耦合动力学模型。首先,根据Hamilton变分原理建立挠性航天器动力学模型;然后,根据非约束模态正交性分离振型,得到离散化的非约束模态的动力学模型;最后,对给定激励下动力学方程仿真,并与约束模态情况进行对比。仿真结果表明:非约束模态一次动力学模型的广义刚度随航天器转速提升而增大,且随转速的提升更加明显,出现动力刚化现象,非约束模态零次动力学模型广义刚度随航天器转速的提升出现为负的情况,不存在动力刚化现象;基于非约束模态一次动力学模型挠性附件的响应振幅较约束模态刚柔耦合系统小,且随航天器转速的提升同样不会出现发散情况,适用于航天器在任何转速情况下建模。非约束模态零次动力学模型挠性结构振动振幅随转速的提升出现发散情况,即便非约束模态建模方法优于约束模态,非约束模态零次模型也不适用于航天器高转速情况。 展开更多

关键词 挠性航天器 刚柔耦合 非约束模态 动力刚化

在线阅读 下载PDF 职称材料

自旋挠性航天器非约束模态动力学特性研究 被引量：1

16

作者 朱尊红 戈新生 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期66-72,共7页

在研究挠性航天器动力学问题时,关注的问题是挠性航天器系统的刚柔耦合作用问题,即航天器挠性附件的振动可能会造成航天器运动失稳。针对中心刚体-双侧大挠性结构的自旋航天器,提出了航天器帆板结构的梁式简化模型,建立了一种非约束模... 在研究挠性航天器动力学问题时,关注的问题是挠性航天器系统的刚柔耦合作用问题,即航天器挠性附件的振动可能会造成航天器运动失稳。针对中心刚体-双侧大挠性结构的自旋航天器,提出了航天器帆板结构的梁式简化模型,建立了一种非约束模态动力学模型。本研究考虑受到万有引力作用,探讨自旋挠性航天器非约束模态的动力学建模及动态特性。首先利用欧拉方程和哈密顿原理建立了自旋挠性航天器动力学方程,方程解释了刚性模态和弹性模态之间的耦合;然后进行了模态离散化,分别在约束模态和非约束模态下对特征值问题开展研究,对频率和相关振型进行了定量比较;最后进行了数值仿真,求解了自旋挠性航天器非约束模态特征值问题,比较约束模态与非约束模态之间的差异,并用有限元进行验证,得到了随着梁长度的增加,即刚柔惯量比、质量比的减小,非约束模态比约束模态更加准确的结论。 展开更多

关键词 非约束模态 自旋挠性航天器 动力学建模 特征值问题

在线阅读 下载PDF 职称材料

自卸车副车架自由模态与约束模态模拟对比分析 被引量：1

17

作者 王许州 杨璐 李庆江 《河北农机》 2015年第10期55-55,57,共2页

自卸车副车架的模态特性是影响汽车振动的最关键因素之一,为了研究副车架设计及动态特性,以某厂生产的重型自卸车为原型建立有限元分析模型,应用ABAQUS软件分别进行约束模态和自由模态分析。研究分析表明,自卸车副车架避开了外界产生的... 自卸车副车架的模态特性是影响汽车振动的最关键因素之一,为了研究副车架设计及动态特性,以某厂生产的重型自卸车为原型建立有限元分析模型,应用ABAQUS软件分别进行约束模态和自由模态分析。研究分析表明,自卸车副车架避开了外界产生的激振频率,不会发生共振现象;约束模态较自由模态有更多的局部振动,尤其管梁处振幅较大,在后期优化时可以考虑优化车架结构或改进约束。 展开更多

关键词 自卸车副车架 动态特性 自由模态 约束模态

在线阅读 下载PDF 职称材料

挠性航天器非约束模态动力学模型的降阶研究

18

作者 韦志东 戈新生 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期1030-1037,共8页

针对中心刚体-挠性附件的挠性航天器,应用拉格朗日方程推导出动力学模型,再利用模态展开法得到非约束模态动力学方程,然后分别基于模态价值分析准则和内平衡降阶准则的相关理论探讨模型降阶。通过模态价值分析准则能够显示出各阶模态占... 针对中心刚体-挠性附件的挠性航天器,应用拉格朗日方程推导出动力学模型,再利用模态展开法得到非约束模态动力学方程,然后分别基于模态价值分析准则和内平衡降阶准则的相关理论探讨模型降阶。通过模态价值分析准则能够显示出各阶模态占系统总价值的份额,保留贡献较多的模态组成降阶系统。内平衡降阶准则通过非奇异线性变换,将系统模型转换为内平衡系统,在内平衡系统内舍掉Gram矩阵对角线上较小的值所对应的模态以构成降阶系统。最后,利用数值仿真对中心刚体-单侧挠性梁航天器的非约束模态动力学模型进行模型降阶,通过两种准则对系统模型降阶数值计算,结果表明两种降阶准则均能够有效地对原系统进行模型降阶。 展开更多

关键词 挠性航天器 非约束模态 模型降阶 模态价值分析准则 内平衡降阶准则

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于模态力约束的平面电机振动抑制研究 被引量：2

19

作者 李鑫 杨开明 +1 位作者 朱煜 张鸣 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第12期3124-3131,共8页

随着轻量化设计的需求,磁悬浮平面电机结构质量与柔性之间矛盾凸显,使得低阶模态引起的振动将严重制约其纳米精度的生成及控制系统稳定性。目前,振动抑制研究中的控制算法较为复杂,难以有效应用于工程实际。针对此问题,该文提出基于模... 随着轻量化设计的需求,磁悬浮平面电机结构质量与柔性之间矛盾凸显,使得低阶模态引起的振动将严重制约其纳米精度的生成及控制系统稳定性。目前,振动抑制研究中的控制算法较为复杂,难以有效应用于工程实际。针对此问题,该文提出基于模态力约束的振动抑制方法。该方法针对垂向电机推力分配策略,在受力方程的基础上,以模态力之和等于0作为约束,利用力分配特解使各垂向电机的模态贡献相互抵消,从物理本质层面解决柔性振动问题。针对平面电机第一阶模态,采用模态力约束方法后,辨识模型在该阶模态处表现出刚体特性,且垂向z的定位误差减小至5 nm,验证了该方法对振动抑制的有效性。 展开更多

关键词 平面电机 振动抑制 模态力约束 电机力分配

在线阅读 下载PDF 职称材料

航空弹性并车机匣模态分析与结构参数优化

20

作者 吴安阳 宋朝省 +1 位作者 赵帅涛 邓自立 《重庆大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期39-50,共12页

针对某型航空并车机匣的模态共振问题,考虑航空机架弹性支承刚度,采用有限元法进行典型工况下约束模态分析,研究了并车薄壁机匣结构参数对约束模态固有频率的影响规律。结果表明优化支承位置是大幅度改变固有频率最有效的方式;当固有频... 针对某型航空并车机匣的模态共振问题,考虑航空机架弹性支承刚度,采用有限元法进行典型工况下约束模态分析,研究了并车薄壁机匣结构参数对约束模态固有频率的影响规律。结果表明优化支承位置是大幅度改变固有频率最有效的方式;当固有频率处在共振区间边缘时,可通过优化壁厚、筋板的方法小幅度调整。当2个支承位置位于机匣平面对称轴线时,固有频率最小且随支承距离减小而减小。随着薄壁厚度增大,1、3、5、6阶模态频率减小,2、4阶增大。1、3阶模态频率基本不受筋板参数的影响;2、4阶模态频率随筋板宽度、高度增大和宽高比减小而增大且4阶频率随筋板角度增大而增大;5、6阶模态频率随筋板角度增大、筋板宽度减小而增大。在此基础上,对弹性并车机匣的结构参数进行优化使固有频率避开共振区间,提高了机匣的抗振能力。 展开更多

关键词 弹性薄壁机匣 约束模态 固有频率 结构优化 减振设计

在线阅读 下载PDF 职称材料