随机振动响应下空间相机支撑结构设计与试验 被引量：6

1

作者 李林 王栋 +2 位作者 孔林 谭陆洋 杨洪波 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2017年第10期232-236,242,共6页

针对某高分辨率空间相机结构随机振动加速度响应大的问题,对空间相机支撑结构进行了优化设计。建立了基于随机振动响应分析的数学模型,推导了随机振动均方根响应表达式。基于三点定位原理和双脚架柔性结构原理设计了相机支撑结构,以相... 针对某高分辨率空间相机结构随机振动加速度响应大的问题,对空间相机支撑结构进行了优化设计。建立了基于随机振动响应分析的数学模型,推导了随机振动均方根响应表达式。基于三点定位原理和双脚架柔性结构原理设计了相机支撑结构,以相机安装点RMS值最小为目标,基频作为约束,建立了相机支撑结构随机响应优化模型,对支撑结构柔性环节位置进行了尺寸优化设计。采用MSC.Patran&Nastran有限元分析软件对优化处理后的支撑结构进行了工程分析,相机安装点随机响应RMS值最大19.6 grms。最后,对相机支撑结构进行了随机振动试验,结果显示,有限元分析结果与试验测量数据符合的较好,最大相对误差为8.2%,所设计的空间相机支撑结构满足空间相机使用要求,验证了所采用优化方法的可行性。 展开更多

关键词 空间相机 支撑结构 随机振动响应 优化设计 功率谱密度

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随机振动响应下空间相机支撑结构设计与试验 被引量：5

2

作者 李林 王栋 +2 位作者 孔林 谭陆洋 杨洪波 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2017年第7期208-212,254,共6页

针对某高分辨率空间相机结构随机振动加速度响应大的问题,对空间相机支撑结构进行了优化设计。(1)建立了基于随机振动响应分析的数学模型,推导了随机振动均方根响应表达式;(2)基于三点定位原理和双脚架柔性结构原理设计了相机支撑结构,... 针对某高分辨率空间相机结构随机振动加速度响应大的问题,对空间相机支撑结构进行了优化设计。(1)建立了基于随机振动响应分析的数学模型,推导了随机振动均方根响应表达式;(2)基于三点定位原理和双脚架柔性结构原理设计了相机支撑结构,以相机安装点RMS值最小为目标,基频作为约束,建立了相机支撑结构随机响应优化模型,对支撑结构柔性环节位置进行了尺寸优化设计,采用MSC.Patran&Nastran有限元分析软件对优化处理后的支撑结构进行了工程分析,相机安装点随机响应RMS值最大19.6 grms;(3)对相机支撑结构进行了随机振动试试验。结果显示:有限元分析结果与试验测量数据符合的较好,最大相对误差为8.2%,所设计的空间相机支撑结构满足空间相机使用要求,验证了所采用优化方法的可行性。 展开更多

关键词 空间相机 支撑结构 随机振动响应 优化设计 功率谱密度

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固体发动机药柱公路运输随机振动响应分析 被引量：26

3

作者 徐新琦 袁书生 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第4期33-36,共4页

应用有限元法对不同路面、不同车速条件下整弹运输时某火箭发动机的随机振动响应进行了分析 ,得到了药柱内应力响应的分布规律及最大应力所在部位 。

关键词 固体推进剂 火箭发动机 随机振动响应分析 有限元法 公路运输 药柱

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某型发射装置电路板随机振动响应分析 被引量：7

4

作者 鲍华 刘万远 《航空兵器》 2015年第3期66-68,共3页

为合理确定某型发射装置电路板的固定方式,采用有限元仿真的方法对其动力学特性进行计算,提出三种固定电路板的方案。在简化模型的基础上对三种方案分别进行模态分析和随机振动响应分析,利用随机振动响应结果比较了三种方案的优劣,得出... 为合理确定某型发射装置电路板的固定方式,采用有限元仿真的方法对其动力学特性进行计算,提出三种固定电路板的方案。在简化模型的基础上对三种方案分别进行模态分析和随机振动响应分析,利用随机振动响应结果比较了三种方案的优劣,得出适合电路板的固定方案,该研究方法可以为相似产品的设计提供思路和方法。 展开更多

关键词 电路板 模态分析 随机振动响应分析

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平稳/非平稳激励下中厚圆柱壳随机振动响应的基准解 被引量：5

5

作者 霍慧 陈国海 +1 位作者 王文培 杨迪雄 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期762-776,共15页

圆柱壳结构被广泛应用于航空航天、船舶、汽车工程等领域.由于服役环境复杂,圆柱壳会受到随机激励作用,从而产生随机振动响应.本文针对考虑横向剪切变形和转动惯量的中厚圆柱壳,将虚拟激励法拓展到连续体结构,高效获得了各类随机激励下... 圆柱壳结构被广泛应用于航空航天、船舶、汽车工程等领域.由于服役环境复杂,圆柱壳会受到随机激励作用,从而产生随机振动响应.本文针对考虑横向剪切变形和转动惯量的中厚圆柱壳,将虚拟激励法拓展到连续体结构,高效获得了各类随机激励下响应均方根的基准解.首先,开展了简支条件下中厚圆柱壳的自由振动分析,精确求得各阶自振频率和解析振型函数.其次,根据随机激励形式,利用虚拟激励法和振型叠加技术,构造虚拟激励,将解析精确频率和振型函数引入随机振动分析,导出平稳、非平稳激励作用下中厚圆柱壳的随机振动响应功率谱密度函数解析解,并积分得到响应均方根.解析求解涉及空间域、频域和时间域的积分运算,利用解析积分可获得精确封闭解,但其难度和效率随参振频率的增加而显著增加.为充分发挥虚拟激励法在矩阵运算中的显著优势,将空间域积分解析求解,频域和时域数值求解,进而提出了离散解析法高效获得封闭和开口的中厚圆柱壳随机振动响应.该过程保证了空间上的精确性,高效获得壳内随机振动响应的分布,结果可作为基准解验证其他数值方法.通过与ABAQUS软件、蒙特卡洛模拟结果及文献结果比较,展示了离散解析法的高精度和高效性.最后,阐明了圆柱壳厚径比、载荷形式、非平稳性特性等因素对随机振动响应的显著影响. 展开更多

关键词 中厚圆柱壳 随机振动响应 基准解 虚拟激励法 离散解析法

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用动力减振器消减建筑结构在地震波激励下的随机振动响应 被引量：1

6

作者 谷峰 李奎年 石少卿 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2002年第3期37-39,共3页

本文提出了根据输入地震波的加速度功率谱密度设计用于消减结构随机振动的动力减振器的思想及设计方法 ,并利用多种不同地震波通过计算机仿真进行了险证。

关键词 动力减振器 建筑结构 地震波激励 随机振动响应 计算机模拟 地震波 功率谱密度 振动控制

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直升机救助模拟器支撑横梁随机振动响应分析 被引量：3

7

作者 王盛业 王海涛 +1 位作者 熊伟 关广丰 《机床与液压》 北大核心 2022年第12期125-130,共6页

为了获取直升机救助模拟器支撑横梁在模拟器激励运动下的振动响应,为进一步研究缓解横梁振动提供参考,在ANSYS Workbench中建立支撑横梁的有限元模型,通过模态分析以及随机振动响应分析获取了横梁的随机振动特性。建立了横梁固有频率的... 为了获取直升机救助模拟器支撑横梁在模拟器激励运动下的振动响应,为进一步研究缓解横梁振动提供参考,在ANSYS Workbench中建立支撑横梁的有限元模型,通过模态分析以及随机振动响应分析获取了横梁的随机振动特性。建立了横梁固有频率的数值模型,并利用ANSYS的预应力模块,对考虑集中质量的横梁进行模态分析,将横梁固有频率的仿真结果与数值建模的计算值进行比较,两者误差在1%以内。在模态分析基础上,利用ANSYS随机振动响应模块进一步建立了考虑直升机救助模拟器动力学的天车横梁的ANSYS仿真模型,包括横梁激振力模型以及横梁动态响应模型,得到了在直升机模拟器无规律负载作用下天车横梁的振动状态。并与试验结果对比分析,验证了模型的正确性。结果显示:应用ANSYS求解得到的振动响应曲线与试验测得的曲线吻合良好,验证了该方法求解横梁随机振动响应的适应性,为今后解决柔性基座对运动平台的干扰问题提供参考。 展开更多

关键词 随机振动响应 直升机救助模拟器 柔性基座 六自由度平台

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探空火箭箭头随机振动仿真分析 被引量：9

8

作者 卢山 张晓旻 《兵器装备工程学报》 CAS 2017年第5期73-77,81,共6页

以探空火箭箭头为研究对象,利用有限元软件ANSYS Workbench对结构的模态及随机振动响应进行仿真分析,得到箭头的模态、随机振动响应谱、加速度均方根值、应力云图等,并与试验结果进行了对比,验证了仿真方法的正确性。仿真分析方法弥补... 以探空火箭箭头为研究对象,利用有限元软件ANSYS Workbench对结构的模态及随机振动响应进行仿真分析,得到箭头的模态、随机振动响应谱、加速度均方根值、应力云图等,并与试验结果进行了对比,验证了仿真方法的正确性。仿真分析方法弥补了箭头随机振动试验手段的不足,得到更多的随机振动响应数据,并对箭头应力、变形、设备安装结构振动响应、测点位置影响等进行了分析,对箭头动态强度设计、设备与箭头振动试验方案设计等均有参考意义。 展开更多

关键词 探空火箭箭头 模态分析 随机振动响应 仿真分析

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交叉模态对结构随机振动疲劳损伤的贡献 被引量：1

9

作者 朱学旺 刘青林 《中国工程科学》 2008年第10期36-41,共6页

以小阻尼简支梁为例,讨论了交叉模态对随机振动疲劳损伤累积的贡献;结构的响应分析采用模态叠加方法,随机振动疲劳损伤累积分析采用M iner线性疲劳损伤准则。数值模拟结果表明,即使是小阻尼稀疏模态结构,交叉模态对结构振动疲劳损伤累... 以小阻尼简支梁为例,讨论了交叉模态对随机振动疲劳损伤累积的贡献;结构的响应分析采用模态叠加方法,随机振动疲劳损伤累积分析采用M iner线性疲劳损伤准则。数值模拟结果表明,即使是小阻尼稀疏模态结构,交叉模态对结构振动疲劳损伤累积的贡献也是不容忽视的。 展开更多

关键词 交叉模态 结构随机振动 疲劳损伤累积 随机振动响应 模态叠加 小阻尼稀疏模态系统

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随机振动最优非连续跳变控制的界限与跳变频率作用机制分析

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作者 张巍 应曌中 应祖光 《噪声与振动控制》 CSCD 2020年第5期9-14,32,共7页

结构系统的随机振动控制是一个重要实际问题,最优限界跳变控制是一个常用的简便方法,控制界限与跳变频率是决定非连续跳变控制效果的主要因素。然而,控制效果是否随控制界限增大单调地提高、跳变频率如何影响控制作用或控制效果、两者... 结构系统的随机振动控制是一个重要实际问题,最优限界跳变控制是一个常用的简便方法,控制界限与跳变频率是决定非连续跳变控制效果的主要因素。然而,控制效果是否随控制界限增大单调地提高、跳变频率如何影响控制作用或控制效果、两者之间具有何种制约关系等,这些限界跳变控制的关键问题尚未有结果。以随机最优限界跳变控制的界限与跳变频率关于控制效果的作用机制为研究对象,为该控制设计与优化提供理论基础。首先介绍非连续最优限界跳变控制,基于随机动态规划原理建立随机最优控制的动态规划方程,结合控制界限约束条件,确定最优界限跳变控制律的一般表达式;再对于最优控制的随机振动系统,推导响应协方差方程的一般式,分析控制界限与跳变频率对控制效果的影响;进一步以单自由度随机振动系统为例,给出最优界限跳变控制律与随机响应协方差的表达式,讨论控制界限与跳变频率对于控制效果的作用机制,并通过数值结果说明两者对于控制效果的影响规律,最终得到随机振动控制效果随跳变频率提高而提高,但随控制界限增大先提高后降低的结论。 展开更多

关键词 振动与波 随机最优控制 限界跳变 随机振动响应

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太阳电池阵弧形基板结构振动分析及优化设计 被引量：1

11

作者 解晓莉 段成凯 +5 位作者 杨金水 苏彬 鞠佰锟 樊永乐 刘彦佐 刘旭畅 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1005-1012,共8页

针对弧面型太阳电池阵新型基板结构,在满足结构安全的前提下以多参数轻量化设计为目标。本文基于等效板理论获得弧形太阳电池阵基板的各向异性等效性能参数,建立新构型太阳电池阵基板的三维有限元数值模型,并通过正弦扫频振动试验验证... 针对弧面型太阳电池阵新型基板结构,在满足结构安全的前提下以多参数轻量化设计为目标。本文基于等效板理论获得弧形太阳电池阵基板的各向异性等效性能参数,建立新构型太阳电池阵基板的三维有限元数值模型,并通过正弦扫频振动试验验证了模型的可靠性,进而初步实现了结构薄弱区域定位。最后结合工程实际,基于参数化建模结合多目标迭代优化的方法,分析结构在典型随机振动载荷作用下的最大应力随各特征参数的变化规律,从而获得满足结构安全条件下的补强优化方案,相比于原始结构,可使面板最大应力下降21%,若加强结构为单向无纬布,结构最大应力可进一步下降15.6%,为新构型太阳电池阵基板的轻量化设计提供支撑。 展开更多

关键词 太阳电池基板结构 蜂窝 复合材料 等效 轻量化设计 随机振动响应 迭代 补强 结构优化

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弹架系统振动响应特性测试 被引量：1

12

作者 傅博 张胜利 《航空兵器》 2015年第3期62-65,共4页

为给空空导弹与发射装置的振动防护设计提供振动响应数据,本文选取GJB150规定的组合式外挂系统振动条件,对某型发射装置与空空导弹进行随机振动响应测试。采用前、后挂点两点平均值激励控制,得到发射装置6个测试点、导弹12个测试点的功... 为给空空导弹与发射装置的振动防护设计提供振动响应数据,本文选取GJB150规定的组合式外挂系统振动条件,对某型发射装置与空空导弹进行随机振动响应测试。采用前、后挂点两点平均值激励控制,得到发射装置6个测试点、导弹12个测试点的功率谱密度和均方根加速度响应值。试验结果表明:(1)发射装置与空空导弹每个位置上的振动响应随激励载荷的增大而增大。(2)发射装置靠近前后挂点的响应放大较小,前端后端放大较大,呈现双悬臂梁特征。(3)导弹除了2个测试点之外均小于激励载荷,呈现吸收能量的细长柔软弹性体特征,增大的测试点为弹体的振动模态响应结果。 展开更多

关键词 空空导弹 发射装置 随机振动响应 功率谱密度 均方根加速度 测试

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面向复杂振动工况的磁流变三向隔振器研究

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作者 姜鲁航 朱秘 +1 位作者 綦松 余淼 《重庆大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期1-17,共17页

磁流变材料具备优异的智能磁控特性,基于其开发的隔振器在复杂振动抑制领域具有广阔应用前景。目前,多数磁流变隔振器仅具备单向隔振功能,缺乏与三向隔振应用相结合的研究。针对此问题,文中采用理论计算、动力学仿真及有限元分析相结合... 磁流变材料具备优异的智能磁控特性,基于其开发的隔振器在复杂振动抑制领域具有广阔应用前景。目前,多数磁流变隔振器仅具备单向隔振功能,缺乏与三向隔振应用相结合的研究。针对此问题,文中采用理论计算、动力学仿真及有限元分析相结合的设计方法,基于传统橡胶及磁流变液材料,设计了一种应用于机载复杂振动工况下的新型磁流变三向隔振器件,并搭建了三向隔振系统进行实验。结果表明,设计的隔振系统在垂向与横向的随机振动衰减效率分别达到了93.93%与96.01%,展现出了良好的宽频随机振动隔振性能。文中针对磁流变隔振器提出的设计方法可同样应用于面向目标需求的其他形式隔振器设计。 展开更多

关键词 磁流变隔振器 三向隔振 动力学仿真 有限元分析 随机振动响应

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基于随机结构的延寿服役海洋平台管节点疲劳寿命可靠度预测方法 被引量：2

14

作者 刘勇 陈炉云 易宏 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期950-955,共6页

将延寿服役平台管节点在进行疲劳寿命可靠度预测的过程中视为随机结构,基于断裂力学疲劳模型,结合随机有限元法和复合随机振动理论,提出海洋平台管节点随机结构在随机波浪作用下疲劳寿命预测方法.通过算例说明了该方法的实用性和简便性... 将延寿服役平台管节点在进行疲劳寿命可靠度预测的过程中视为随机结构,基于断裂力学疲劳模型,结合随机有限元法和复合随机振动理论,提出海洋平台管节点随机结构在随机波浪作用下疲劳寿命预测方法.通过算例说明了该方法的实用性和简便性,同时计算结果证明结构随机性会对疲劳寿命可靠度预测产生较大的影响. 展开更多

关键词 延寿服役平台 管节点 疲劳寿命可靠度 随机结构 复合随机振动响应谱 虚拟激励法

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飞机增稳结构振动研究及其裂纹成因分析 被引量：2

15

作者 田永卫 魏川 +1 位作者 张书明 闫楚良 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2012年第4期547-552,685,共6页

为了分析某型运输机机身尾段增稳结构根部频繁出现裂纹的原因,基于有限元模态分析理论的随机振动响应计算方法,通过逆向工程提出了利用飞行实测振动谱对增稳结构进行虚拟激励,得到结构理论计算的随机振动响应值。根据实测振动数据计算... 为了分析某型运输机机身尾段增稳结构根部频繁出现裂纹的原因,基于有限元模态分析理论的随机振动响应计算方法,通过逆向工程提出了利用飞行实测振动谱对增稳结构进行虚拟激励,得到结构理论计算的随机振动响应值。根据实测振动数据计算结果与理论分析,发现该型飞机增稳结构根部裂纹形成的原因为飞行中部分时段增稳结构已经出现共振或接近共振状态,在共振放大作用下增稳结构根部生成危害飞机飞行安全的裂纹。该分析结果为运输机类飞机增稳结构后续改进和优化设计提供理论参考和数据支持。 展开更多

关键词 增稳结构 模态分析 固有频率 虚拟激励 随机振动响应

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星敏感器支撑结构多目标拓扑优化设计与试验 被引量：7

16

作者 程龙 王栋 +3 位作者 谷松 高飞 杨林 李林 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2017年第5期167-175,共9页

针对微小卫星对星敏感器的特殊要求,结合星敏感器特殊的工作性能和环境,采用拓扑方法对星敏感器支撑结构进行多目标优化设计并进行有限元分析和试验。首先,对模态分析和随机振动响应的基本理论进行介绍,推导出多目标拓扑优化的表达公式... 针对微小卫星对星敏感器的特殊要求,结合星敏感器特殊的工作性能和环境,采用拓扑方法对星敏感器支撑结构进行多目标优化设计并进行有限元分析和试验。首先,对模态分析和随机振动响应的基本理论进行介绍,推导出多目标拓扑优化的表达公式;其次,以支撑结构的体积最小和星敏感器在支撑结构上的四个安装点RMS值最小为目标,以最低自振频率为约束,建立支撑结构的拓扑优化模型,利用Opti Struct软件对其进行拓扑优化设计;然后利用MSC.Patran&Nastran有限元分析软件对优化后的支撑结构进行模态分析和随机振动响应分析,得到基频为327 Hz,安装点RMS值的放大率最大为1.55;最后,对支撑结构进行振动试验,试验结果和有限元分析结果的相对误差最大为6.68%,二者吻合较好,该星敏感器支撑结构满足微小卫星对其性能指标的要求。 展开更多

关键词 多目标拓扑优化 SIMP材料插值模型 星敏感器 支撑结构 随机振动响应

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球头锥-柱再入飞行器的动力环境预示 被引量：5

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作者 洪杰 高金海 +1 位作者 马艳红 朱彬 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第8期878-882,共5页

考察了超声速和高超声速流场中一类球头锥-柱再入飞行器表面稳定压力和脉动压力的分布特性,利用CFX(Computation Fluid Explorer)软件建立球头锥-柱的外流场域网格,对其进行定常、非定常流场分析,给出一套预测表面稳定压力和脉动压力环... 考察了超声速和高超声速流场中一类球头锥-柱再入飞行器表面稳定压力和脉动压力的分布特性,利用CFX(Computation Fluid Explorer)软件建立球头锥-柱的外流场域网格,对其进行定常、非定常流场分析,给出一套预测表面稳定压力和脉动压力环境的工程新方法.将该方法与理论和经验估算方法进行了对比分析,验证了该方法的可行性和适用性.同时利用该方法研究了马赫数、来流攻角等因素对再入飞行器表面脉动压力环境的影响.利用ANSYS大型软件建立了再入飞行器导弹头部的动力学分析模型,根据确定的再入飞行器表面脉动压力环境和随机振动分析理论,采用有限元谱分析方法计算得到该飞行器弹头部件的随机振动响应加速度的均方根值和功率谱密度曲线,计算结果满足工程应用的要求. 展开更多

关键词 超声速/高超声速 再入飞行器 脉动压力 随机振动响应

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基于ANSYS Workbench的驱动桥壳动力学特性仿真与分析 被引量：8

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作者 张兰生 李杨 +1 位作者 徐超 江京亮 《工具技术》 北大核心 2021年第11期64-68,共5页

驱动桥是汽车动力总成系统和承载系统的重要组成部分,驱动桥壳除了要承受车辆载荷、路面反作用力和力矩等,还对桥壳内部的各个零部件起保护作用。为了对桥壳的结构分析和优化,以某汽车的驱动桥壳为研究对象,采用Creo搭建实体模型,运用AN... 驱动桥是汽车动力总成系统和承载系统的重要组成部分,驱动桥壳除了要承受车辆载荷、路面反作用力和力矩等,还对桥壳内部的各个零部件起保护作用。为了对桥壳的结构分析和优化,以某汽车的驱动桥壳为研究对象,采用Creo搭建实体模型,运用ANSYS有限元分析软件,分别对其进行模态分析、瞬态动力学分析和随机振动响应分析,得到桥壳的应力、位移云图和响应曲线。分析显示:驱动桥壳的动力学特性较为复杂,模态振型具有多样性,确定了桥壳在动态载荷作用下的响应特性,且振动仿真结果与理论计算结果一致。 展开更多

关键词 驱动桥壳 ANSYS Workbench 模态分析 瞬态动力学分析 随机振动响应分析

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