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迷宫密封-转子系统非线性动力学模型及求解 被引量:6
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作者 刘思涌 薛自华 +1 位作者 陆圯 郑铁生 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2012年第13期41-45,共5页
迷宫密封广泛应用于各种旋转机械,研究密封内流体与转子的相互作用,对系统稳定性分析有重要意义。利用双控制体模型给出迷宫密封内不可压缩流场的控制方程,并用Jeffcot模型对转子-密封系统建模,求解此非线性动力模型得到系统转子位移与... 迷宫密封广泛应用于各种旋转机械,研究密封内流体与转子的相互作用,对系统稳定性分析有重要意义。利用双控制体模型给出迷宫密封内不可压缩流场的控制方程,并用Jeffcot模型对转子-密封系统建模,求解此非线性动力模型得到系统转子位移与密封腔内压强的数值解。以不平衡转子-密封系统为例,计算分析系统非线性动力特性,并用Hopf分岔图与Poincare截面图进行直观表示。结果表明减小转子质量偏心对提高系统稳定性有较大影响。 展开更多
关键词 迷宫密封 双控制体模型 非线性
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多体系统动力学方程的无违约数值计算方法 被引量:3
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作者 刘颖 马建敏 +1 位作者 苏芳 张文 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期942-947,共6页
多体系统动力学方程为3阶微分代数方程,已有的约束违约稳定法存在位移违约问题,数值仿真准确性和稳定性不足。本文将求解高阶微分代数方程的降阶理论、ε嵌入处理方式与隐式龙格库塔法相结合,提出了直接满足位移约束条件的多体系统动力... 多体系统动力学方程为3阶微分代数方程,已有的约束违约稳定法存在位移违约问题,数值仿真准确性和稳定性不足。本文将求解高阶微分代数方程的降阶理论、ε嵌入处理方式与隐式龙格库塔法相结合,提出了直接满足位移约束条件的多体系统动力学方程的无违约算法,避免了约束违约问题。该方法先将多体动力学方程转化为2阶微分代数方程,并与位移约束方程联立;再应用ε嵌入隐式龙格库塔法进行数值求解。应用两种方法分别对单摆机构进行数值仿真,结果表明本文的方法不仅能适应较大步长,且准确性和稳定性均优于约束违约稳定法。 展开更多
关键词 多体系统 动力学分析 微分代数方程 约束违约 隐式龙格库塔法
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约束多体系统动力学分析的改进的离散零空间算法 被引量:3
3
作者 刘颖 马建敏 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第4期496-501,共6页
通过对已有离散零空间矩阵计算方法的改进,构造了改进的离散零空间等效变换公式,该公式可不依赖于特定的积分方法,能简洁、方便的与多种数值积分方法相结合。基于改进公式,提出了改进的离散零空间算法框架,并将该框架与一般变分积分法结... 通过对已有离散零空间矩阵计算方法的改进,构造了改进的离散零空间等效变换公式,该公式可不依赖于特定的积分方法,能简洁、方便的与多种数值积分方法相结合。基于改进公式,提出了改进的离散零空间算法框架,并将该框架与一般变分积分法结合,构造了约束多体系统动力学分析的改进的离散零空间算法。通过曲柄滑块机构的数值实验,验证了改进的离散零空间等效变换公式的正确性,示例了其与数值积分算法的良好结合性,说明了改进算法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 约束多体系统 微分代数方程 离散零空间 变分积分法 约束违约
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粘弹性阻尼减振元件的动力学建模及工程应用 被引量:4
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作者 周劭翀 刘靖华 +1 位作者 陈健 唐国安 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期1346-1350,共5页
对于广泛应用于工程结构减振的阻尼材料,由于其阻尼特性随频率而改变,不能将阻尼力表示为正比于运动速度的简单关系,因而不便于使用商用有限元软件进行动力学分析。结合非粘性阻尼的等效算法和结构动力学模型的缩聚技术,提出了一种含粘... 对于广泛应用于工程结构减振的阻尼材料,由于其阻尼特性随频率而改变,不能将阻尼力表示为正比于运动速度的简单关系,因而不便于使用商用有限元软件进行动力学分析。结合非粘性阻尼的等效算法和结构动力学模型的缩聚技术,提出了一种含粘弹性阻尼材料的减振元件的动力学建模方案。在比较准确表征阻尼材料频变特性的前提下,能够将减振元件方便、高效地加入到整体结构模型中,并且可以用常规的通用有限元程序进行动力学分析。文中的算例之一验证了缩聚后减振元件动刚度特性的精度。另一算例则表明该方法已经可以应用于框架式火箭-卫星减振适配器设计等具体的工程应用。 展开更多
关键词 粘弹性 阻尼 结构 动力学
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冲击载荷下混凝土动态力学性能研究进展 被引量:38
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作者 王政 倪玉山 +1 位作者 曹菊珍 张文 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期519-527,共9页
系统总结了国内外研究者在混凝土动态抗压强度、抗拉强度和平板冲击实验研究方面所取得的最新进展,在此基础上分析了适用于冲击问题的混凝土本构模型的构建要素。对有代表性的用于数值模拟冲击问题的几个混凝土本构模型,如J-H模型、Forr... 系统总结了国内外研究者在混凝土动态抗压强度、抗拉强度和平板冲击实验研究方面所取得的最新进展,在此基础上分析了适用于冲击问题的混凝土本构模型的构建要素。对有代表性的用于数值模拟冲击问题的几个混凝土本构模型,如J-H模型、Forrestal模型、RHT模型和Malvar模型等。从极限面、状态方程以及损伤的定义及其演化等方面进行了深入分析,据此分析总结了混凝土动态本构模型的研究状况及发展趋势。 展开更多
关键词 爆炸力学 冲击 混凝土 本构模型
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粘弹性结构动力学分析的等效粘性阻尼算法 被引量:10
6
作者 高淑华 赵阳 +1 位作者 李淑娟 唐国安 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2005年第1期18-21,27,共5页
分析粘弹性材料结构的振动,通常采用积分-微分形式的运动方程,有别于结构动力学中经常采用的 K—C—M形式的运动方程。因此分析者往往需要编制专用程序,从而增加成本,降低效率。建立了一组与积分-微分 形式等效的K—C—M形式的运动... 分析粘弹性材料结构的振动,通常采用积分-微分形式的运动方程,有别于结构动力学中经常采用的 K—C—M形式的运动方程。因此分析者往往需要编制专用程序,从而增加成本,降低效率。建立了一组与积分-微分 形式等效的K—C—M形式的运动方程,使得粘弹性结构的动力学分析可以直接利用通用的FEM程序,而不必作任何 修改和扩充。 展开更多
关键词 微分形式 运动方程 粘弹性结构 积分 粘性阻尼 等效 扩充 结构动力学 编制 动力学分析
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柔性转子-柔性静子系统的同步全周碰摩分析 被引量:13
7
作者 徐尉南 张文 许斌 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2007年第2期1-5,9,共6页
在静子和转子均为柔性的情况下,对带有不平衡量的Jeffcott转子,碰摩处的局部变形采用当量线性弹簧模型,利用摄动方法,对柔性转子柔性静子系统的扰动运动进行同步全周碰摩运动的分析;获得同步全周碰摩解的参数存在区;求出该区域内同步全... 在静子和转子均为柔性的情况下,对带有不平衡量的Jeffcott转子,碰摩处的局部变形采用当量线性弹簧模型,利用摄动方法,对柔性转子柔性静子系统的扰动运动进行同步全周碰摩运动的分析;获得同步全周碰摩解的参数存在区;求出该区域内同步全周碰摩解的解析表达式;讨论了同步全周碰摩解的稳定性;寻找了稳定范围数值解。 展开更多
关键词 单盘柔性转子 柔性静子 同步全周碰摩 运动稳定性
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脑Willis环动力学参数计算与临床应用 被引量:5
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作者 姚伟 丁光宏 +3 位作者 吕传真 陈韶华 刘辉 王盛章 《中国生物医学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期153-157,共5页
在已有的脑Willis环研究的基础上 ,建立了反映脑循环血液脉动特性的集中参数模型并给出了参数求解方法 ,通过对 30例临床数据的计算发现理论值与大部分疾病诊断结果相吻合 ,这不仅说明模型是符合生理实际的 ,还说明模型参数的求解方法... 在已有的脑Willis环研究的基础上 ,建立了反映脑循环血液脉动特性的集中参数模型并给出了参数求解方法 ,通过对 30例临床数据的计算发现理论值与大部分疾病诊断结果相吻合 ,这不仅说明模型是符合生理实际的 ,还说明模型参数的求解方法在临床上是切实可行的。 展开更多
关键词 脑Willis环动力学参数 计算 临床应用 血液动力学 脉动流
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转子系统参数对碰摩转速的影响 被引量:10
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作者 马建敏 张文 郑铁生 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第5期537-539,共3页
通过对单盘转子系统碰摩运动规律的理论分析和仿真,得出了转子临界碰摩转速的解析表达式,并分析了阻尼、偏心距和间隙对转子临界碰摩转速的影响.当转子的偏心距与间隙的比值大于1时,碰摩临界转速随偏心距的增大或间隙的减小而降低,随阻... 通过对单盘转子系统碰摩运动规律的理论分析和仿真,得出了转子临界碰摩转速的解析表达式,并分析了阻尼、偏心距和间隙对转子临界碰摩转速的影响.当转子的偏心距与间隙的比值大于1时,碰摩临界转速随偏心距的增大或间隙的减小而降低,随阻尼增大而提高.当转子的偏心距与间隙的比值小于1时,碰摩转速先随该比值增大而提高,当达到最大值后又减小,随阻尼增大而降低. 展开更多
关键词 转子 转速 参数 碰摩
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脑循环血液动力学研究:Willis环定常流力学模型 被引量:24
10
作者 丁光宏 覃开荣 +1 位作者 高健 王小冬 《中国生物医学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第1期88-95,共8页
脑循环系统因为Wilis环的存在而具有其特殊的血液动力学特性。脑Wilis环是一个具有四端输入的网络系统。本文依据人体Wilis环的解剖结构,提出一个模拟脑循环定常流的集中参数模型及其控制方程。通过对正常人和几种疾病... 脑循环系统因为Wilis环的存在而具有其特殊的血液动力学特性。脑Wilis环是一个具有四端输入的网络系统。本文依据人体Wilis环的解剖结构,提出一个模拟脑循环定常流的集中参数模型及其控制方程。通过对正常人和几种疾病患者的脑循环模拟发现,理论模型提供的结论和生理病理现象完全一致。本模型将为进一步研究Wilis环的血液动力学特性及检测脑血管血液动力学参数提供新的方法。 展开更多
关键词 脑循环 血液动力学 模型 脑血管疾病
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基于动力学环境试验数据的模态参数识别 被引量:13
11
作者 夏江宁 陈志峰 宋汉文 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2006年第1期99-103,共5页
在被测系统做动力学环境试验的同时,将振动台台面和被测系统组成的新系统作为分析对象,以振动台给定的力谱(或加速度谱)作为激励,对被测系统进行模态参数的识别。基于结构的振动台环境试验数据,通过被测系统频域中的测点加速度测量值与... 在被测系统做动力学环境试验的同时,将振动台台面和被测系统组成的新系统作为分析对象,以振动台给定的力谱(或加速度谱)作为激励,对被测系统进行模态参数的识别。基于结构的振动台环境试验数据,通过被测系统频域中的测点加速度测量值与台面加速度测量值之间的传递率函数,导出了一个被测系统的“广义频率响应函数”,并且通过对边界条件的进一步简化和假设,最终得到了系统的模态参数。仿真算例验证了本方法的有效性。 展开更多
关键词 环境试验 模态分析 广义频响函数
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太阳能电池阵在空气介质中展开的动力学仿真 被引量:6
12
作者 李淑娟 苏里 唐国安 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2002年第4期106-107,49,共3页
将空气的影响视为附加在电池阵上的广义质量 ,用数值方法模拟了航天器太阳能电池阵在地面试验空气介质中展开时的动力学过程。电池阵运动诱导的空气流动采用了切片方法进行二维流场分析。电池阵在不同姿态下运动时的附加质量是在此基础... 将空气的影响视为附加在电池阵上的广义质量 ,用数值方法模拟了航天器太阳能电池阵在地面试验空气介质中展开时的动力学过程。电池阵运动诱导的空气流动采用了切片方法进行二维流场分析。电池阵在不同姿态下运动时的附加质量是在此基础上作出适当修正后得到的。分析结果表明某型号电池阵在地面和太空展开时间的差异超过13 %。 展开更多
关键词 仿真 太阳能电池阵 展开过程 动力学 空气介质 附加质量 航天器
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用p-V指数关系确定血管壁的周向应力 被引量:7
13
作者 柳兆荣 滕忠照 覃开蓉 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第1期87-95,共9页
通过检测,得到在体轴向伸长比条件下血管段的压力-容积(p-V)数据,利用指数函数关系,求得在一定内压作用下血管壁周向应力沿壁厚的分布.并以正常大鼠腹主动脉为例进行计算,结果发现,在生理压力作用下,残余应力对血管壁周向... 通过检测,得到在体轴向伸长比条件下血管段的压力-容积(p-V)数据,利用指数函数关系,求得在一定内压作用下血管壁周向应力沿壁厚的分布.并以正常大鼠腹主动脉为例进行计算,结果发现,在生理压力作用下,残余应力对血管壁周向应力的分布有很大影响,不考虑残余应力将使血管内壁处出现明显的周向应力集中,当考虑存在于血管壁内的残余应力后,周向应力沿壁厚的分布将变得较均匀,例如当内压p=10 kPa时,血管内、外壁周向应力值之比,对前者将达10以上,而对后者差不多只有2左右.所得结果与用Fung提出的应变能密度函数的计算结果作比较,发现二者符合得相当好. 展开更多
关键词 动脉管壁 残余应力 周向应力 应变能密度函数 压力-窄积指数关系 鼠腹主动脉 生物流体力学
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非亏损对称系统的子结构灵敏度综合方法 被引量:4
14
作者 张美艳 王丽炜 陈力奋 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2004年第1期65-69,共5页
本文提出了一种利用子结构灵敏度综合对非亏损对称系统进行特征对灵敏度分析的方法。本文利用固定界面模态综合和子结构约束模态以及约束主模态的二阶灵敏度 ,实现了非亏损对称系统的重特征值灵敏度分析。算例表明了本文的方法是行之有... 本文提出了一种利用子结构灵敏度综合对非亏损对称系统进行特征对灵敏度分析的方法。本文利用固定界面模态综合和子结构约束模态以及约束主模态的二阶灵敏度 ,实现了非亏损对称系统的重特征值灵敏度分析。算例表明了本文的方法是行之有效的。 展开更多
关键词 非亏损对称系统 子结构灵敏度综合 固定界面模态综合 灵敏度分析 有限元法 动力学 自由度
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基于陀螺力学的旋转导弹锥形运动分析 被引量:16
15
作者 任天荣 马建敏 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第9期2082-2087,共6页
针对旋转导弹飞行中弹体的锥形运动,利用陀螺动力学中的双自由度陀螺线性扰动方程建立数学模型,分别分析了纵向静稳定力矩和侧向力矩对旋转导弹锥形运动的作用机理;利用布尔加可夫相空间方程组,分析线性气动阻尼对旋转导弹的锥形运动的... 针对旋转导弹飞行中弹体的锥形运动,利用陀螺动力学中的双自由度陀螺线性扰动方程建立数学模型,分别分析了纵向静稳定力矩和侧向力矩对旋转导弹锥形运动的作用机理;利用布尔加可夫相空间方程组,分析线性气动阻尼对旋转导弹的锥形运动的影响。结果表明,旋转导弹锥形运动的幅度随弹体气动静稳定性而增加,故气动参数mzα的选择应以导弹质心最靠后时仍能保持弹体纵向中立静稳定为标准,而且线性气动阻尼对旋转导弹的锥形运动的稳定是不利的,并最后导致旋转导弹锥形运动的发散。 展开更多
关键词 旋转导弹 陀螺动力学 锥形运动 稳定性
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推进剂与贮箱液固耦合振动的动力学分析 被引量:14
16
作者 朱琳 唐国安 +2 位作者 柳征勇 刘靖华 狄文斌 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2012年第5期139-143,共5页
分析液体燃料运载火箭的推进剂及贮箱的耦合振动时,为了精确建模、工程化快速计算及为火箭整体系统提供液固耦合燃料系统等效模态参数,根据有限元方法得到包含液体节点压力和结构节点位移的非对称形式的耦合动力学方程组,将表征液体运... 分析液体燃料运载火箭的推进剂及贮箱的耦合振动时,为了精确建模、工程化快速计算及为火箭整体系统提供液固耦合燃料系统等效模态参数,根据有限元方法得到包含液体节点压力和结构节点位移的非对称形式的耦合动力学方程组,将表征液体运动的节点压力缩聚到液体自由面,使得方程对称化。通过等价Laplace方程边值问题的求解,得到耦合动力学方程中液体对结构的附加质量矩阵、附加刚度矩阵及耦合项。简易贮箱液固耦合模态分析的算例结果表明,该分析方法能够精确、快速地获得液固耦合系统的模态频率等动力学特性。从而使得高效率的液固耦合动力学分析在工程上应用成为可能,并为运载火箭等复杂液固耦合结构的有限元建模由简化模型向三维精确模型建立和工程化应用建立了基础。 展开更多
关键词 液固耦合 推进剂 贮箱 模态分析 动力学分析
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Corti器动力学行为的二维有限元分析 被引量:5
17
作者 杨琳 华诚 +5 位作者 戴培东 严晓青 张天宇 丁光宏 王克强 王正敏 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2008年第4期108-111,173,共4页
通过豚鼠耳蜗底转Corti器的组织切片图像提供的结构原型,在对其形态结构做了必要、合理的简化和假设后,再现其组织结构及相互关系,采用通用有限元计算软件ABAQUS建立可以进行可视化数值模拟的二维有限元力学模型,对淋巴液波动所引起Cort... 通过豚鼠耳蜗底转Corti器的组织切片图像提供的结构原型,在对其形态结构做了必要、合理的简化和假设后,再现其组织结构及相互关系,采用通用有限元计算软件ABAQUS建立可以进行可视化数值模拟的二维有限元力学模型,对淋巴液波动所引起Corti器的动力响应进行了初步的数值模拟。本研究有助于进一步认识生理状态下Corti器的动力学行为,为内耳感音机理的研究提供理论基础。 展开更多
关键词 CORTI器 有限元方法(FEM) 模态分析 ABAQUS
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二维弹性动脉瘤模型的血液动力学数值模拟与分析 被引量:8
18
作者 赵军伟 殷文义 +3 位作者 丁光宏 杨新建 史万超 张晓龙 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第5期730-738,共9页
本研究的目的在于探讨血液动力学参数对于动脉瘤形成、生长以及破裂的影响。从医学影像学图像出发,进行二维弹性动脉瘤模型的血液动力学数值模拟。将其结果与刚性动脉瘤结果在速度矢量场和切应力分布上进行对比,发现两者存在较大差异。... 本研究的目的在于探讨血液动力学参数对于动脉瘤形成、生长以及破裂的影响。从医学影像学图像出发,进行二维弹性动脉瘤模型的血液动力学数值模拟。将其结果与刚性动脉瘤结果在速度矢量场和切应力分布上进行对比,发现两者存在较大差异。主要表现在几个截面的速度分布有较大差异,其中一个出口的速度分布明显偏心,这将影响壁面的应力分布以及管壁物质交换。弹性和刚性模拟沿瘤壁的壁面切应力分布曲线走势基本相似,所不同的是两者的切应力数值特别是在瘤颈附近存在较大差异。通过分析阐明弹性壁模型更加符合临床与病理生理实际。研究结果对于分析动脉瘤形成、生长破裂以及预后有重要的临床应用价值。 展开更多
关键词 动脉瘤 二维数值模拟 弹性壁 医学影像
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城市快速路交通流速密关系模型优化研究 被引量:4
19
作者 吴正 郭明旻 许谦 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第4期709-717,共9页
从实测得到的210920中国城市快速路"车速--车头间距"数据中,选取包含26773条数据的3个样本作为不同类型交通流的代表,对多个交通流"速--密关系"模型进行参数优化和拟合优度比较研究,给出优化模型参数的定性和定量规... 从实测得到的210920中国城市快速路"车速--车头间距"数据中,选取包含26773条数据的3个样本作为不同类型交通流的代表,对多个交通流"速--密关系"模型进行参数优化和拟合优度比较研究,给出优化模型参数的定性和定量规律.修正形式的Kerner-Konhauser平衡函数和Payne平衡函数通过参数优化,分别在畅通和拥挤条件下具有优度相对最高的拟合结果,Greenshields模型(等价地,m=3时的一维管流模型)则对介于两种条件之间的实测数据具有优度相对最高的拟合结果. 展开更多
关键词 交通流模型 实测数据 参数优化 拟合优度
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非亏损系统二次特征值问题的Ritz降阶法 被引量:3
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作者 邸娜 陈力奋 王皓 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2002年第4期80-84,71,共6页
本文提出了一种利用Ritz降阶对含有重特征值及刚体模态的非亏损阻尼系统进行模态分析的方法。本方法利用保守系统的左、右截断模态作为Ritz基 ,综合出非保守系统二次特征值问题的待求左、右特征向量。文章证明了在大多数情况下 ,本方法... 本文提出了一种利用Ritz降阶对含有重特征值及刚体模态的非亏损阻尼系统进行模态分析的方法。本方法利用保守系统的左、右截断模态作为Ritz基 ,综合出非保守系统二次特征值问题的待求左、右特征向量。文章证明了在大多数情况下 ,本方法可用较少的耗费 ,提取满足给定精度的待求二次特征值问题的模态解。文末的算例表明了本方法的有效性。 展开更多
关键词 非亏损系统 二次特征值问题 Ritz降阶 阻尼系统 模态分析 结构动力学 结构振动
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