检索结果-内蒙古大学图书馆

振动工程学报 2023年第5期36卷 1251-1257页

作者：孙万泉秦浩玮马震岳华北电力大学水利与水电工程学院北京102206 大连理工大学建设工程学部水利工程学院辽宁大连116023

为提高大型结构随机激励的计算效率,解决不同类型组合结构的动力求解问题,提出一种动态子结构求解方法。在各子结构界面的质量矩阵上分别附加大质量单元,并直接在大质量单元上施加两次不同幅值的虚拟激励荷载,确保相邻子结构界面上的加... 详细信息

为提高大型结构随机激励的计算效率,解决不同类型组合结构的动力求解问题,提出一种动态子结构求解方法。在各子结构界面的质量矩阵上分别附加大质量单元,并直接在大质量单元上施加两次不同幅值的虚拟激励荷载,确保相邻子结构界面上的加速度响应协调;根据不同子结构界面上的内力平衡条件和线性关系建立界面力平衡方程组,求解出能够保证各子结构之间加速度响应和内力同时协调平衡的虚拟激励荷载幅值;通过求出的虚拟激励荷载分别计算各子结构的真实响应。该方法与传统的模态综合法相比,避免了模态坐标和物理坐标的反复转换,并能直接考虑子结构的高频特性;与机械导纳法相比,减小了综合方程规模,求解更为简便,并适用于外荷载激励和地震下基础加速度激励同时输入的情况。最后通过不同类型的仿真算例验证了该方法的正确性。

关键词：动态子结构大质量界面虚拟激励法随机振动虚拟激励

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基于动态子结构的三维焊接残余应力变形数值模拟

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焊接学报 2008年第4期29卷 21-24,114页

作者：刘川张建勋西安交通大学焊接研究所西安710049

焊接残余应力和变形三维弹塑性有限元模拟由于是高度非线性的热力耦合过程而计算非常耗时。为提高计算效率,采用动态子结构方法来计算焊接残余应力和变形。考虑焊接过程中只有焊缝和热影响区的小部分区域在焊接热源作用下呈现高度非线性... 详细信息

焊接残余应力和变形三维弹塑性有限元模拟由于是高度非线性的热力耦合过程而计算非常耗时。为提高计算效率,采用动态子结构方法来计算焊接残余应力和变形。考虑焊接过程中只有焊缝和热影响区的小部分区域在焊接热源作用下呈现高度非线性,而其余区域受热源的影响小,将整个模型的三维弹塑性计算问题处理为窄小的焊缝和热影响区为局部非线性弹塑性区,其余大部分非焊接区域作弹性子结构的计算问题;且随焊接热源的移动,子结构不断变化。结果表明,动态子结构方法能显著提高计算效率,并能保证焊缝和热影响区的残余应力分布与全模型计算结果接近。

关键词：动态子结构焊接残余应力变形

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简支梁弹塑性碰撞响应动态子结构方法

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南京理工大学学报 2012年第1期36卷 176-181页

作者：骞朋波尹晓春沈煜年杨钧孔德平南京理工大学理学院江苏南京210094

针对简支梁结构弹塑性碰撞响应问题,建立了碰撞子结构模型。基于弹塑性有限元理论和模态综合方法推导出了该碰撞子结构模型在模态坐标下的动力学控制方程,将动态子结构方法推广应用于柔性梁结构的弹塑性碰撞响应研究。采用接触模型考虑... 详细信息

针对简支梁结构弹塑性碰撞响应问题,建立了碰撞子结构模型。基于弹塑性有限元理论和模态综合方法推导出了该碰撞子结构模型在模态坐标下的动力学控制方程,将动态子结构方法推广应用于柔性梁结构的弹塑性碰撞响应研究。采用接触模型考虑碰撞位置局部变形,数值计算表明,该方法可以计算复杂变化的弹塑性碰撞接触力响应,梁上二维动态弹塑性应力场,动态位移场,角位移场和横向振动速度场等动力学变量,还可以描述碰撞激发弹塑性波的传播和塑性铰形成过程这类复杂的瞬态动力学现象。通过对比计算得到的碰撞接触力响应,弹塑性波传播特征和塑性铰形成过程与有限元计算结果和塑性动力学理论,证明了该动态子结构方法研究柔性梁结构弹塑性碰撞动力响应问题的有效性和合理性。

关键词：动态子结构梁碰撞弹塑性动力学

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动态子结构非线性模型修正方法研究

动态子结构非线性模型修正方法研究

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作者：曹芝腑东南大学

学位级别：博士

普遍存在的非线性因素从本质上改变了结构的动力学行为,给结构动态特性分析、振动控制及优化设计带来困难。线性化的建模与分析方法已广泛应用于实际工程结构,但线性理论在非线性结构分析中容易导致力学现象“定性不准确”的问题。在结... 详细信息

普遍存在的非线性因素从本质上改变了结构的动力学行为,给结构动态特性分析、振动控制及优化设计带来困难。线性化的建模与分析方法已广泛应用于实际工程结构,但线性理论在非线性结构分析中容易导致力学现象“定性不准确”的问题。在结构动力学分析中考虑非线性因素的影响,可以解释真实结构中内部共振、极限环和准周期振动等特殊现象,为建立更精确的结构动力学分析模型提供依据。考虑非线性的复杂结构动力学分析存在计算耗时长、分析精度低等缺点,阻碍了非线性振动理论在工程中的应用。因此,发展面向工程结构的高效的非线性结构动力学模型修正方法,为完善模型修正理论框架和增强非线性理论在实际工程中的应用具有重要意义。首先,针对非线性结构有限元模型修正理论中特征响应量的选择与分析问题,基于非线性正则模态理论,提出了一种局部非线性结构的动态特性分析方法,开展了非线性结构参数对频率-能量曲线的影响规律研究。利用各阶非线性正则模态的频率-能量曲线上任意初始位移,通过数值积分方法可以得到非线性结构的稳态时域响应,为非线性有限元模型修正提供目标特征量。针对线性/非线性结构动力学正问题求解效率问题,通过线性自由度和非线性自由度的分块与子结构界面非线性连接关系的处理,提出了一种考虑高阶柔度模态的非线性动态子结构时域动响应求解方法,探讨了模型降阶过程中保留模态数及不同子结构缩聚方法对计算精度的影响。研究结果表明,非线性正则模态理论为局部非线性结构的动态特性分析及非线性响应特征量的选取提供了有效方法;动态子结构建模方法能够提高大型结构的正问题分析效率;降阶后分析模型的计算精度与保留模态数呈正向关系,考虑高阶残余柔度的动态子结构建模方法具有更高的计算精度。其次,针对非线性结构中待修正参数对特征响应量的影响表征问题,基于非线性结构的运动方程,通过对参数进行直接求导得到灵敏度微分方程,提出了一种非线性结构动响应的直接灵敏度分析方法,研究了准周期振动、混沌运动和非线性正则模态周期振动等不同振动形式下的灵敏度分析精度。基于摄动理论,提出了一种便于实现的基于实部-虚部参数摄动的非线性动响应灵敏度分析方法,研究了摄动参数量的步长选取对实部-虚部灵敏度分析结果的影响。研究结果表明,直接灵敏度分析方法在复杂结构的灵敏度分析中具有较高效率,在混沌响应灵敏度的求解中能够得到较为一致的分析结果;实部-虚部灵敏度分析方法能够提高传统有限差分灵敏度分析方法的求解精度,减少复变量求导的灵敏度分析耗时;实部和虚部摄动量的选择对非线性动响应灵敏度分析的稳定性具有影响,虚部灵敏度的计算误差随着虚部摄动系数的减小而趋向于稳定值,不会因虚部摄动系数的减小出现较大的条件误差;实部灵敏度只有在合适的摄动区间内才具有稳定结果,随着实部摄动系数的减小,实部灵敏度的计算误差会先减小后升高。然后,针对非线性有限元模型修正中稳健有效的优化算法问题,基于非线性动响应灵敏度分析成果,分别提出了基于直接灵敏度和实部-虚部灵敏度的非线性结构有限元模型修正方法,研究了时域响应的选点,振动形式、测量噪声和初始参数对非线性结构有限元模型修正精度的影响规律。研究结果表明,所提出的动态灵敏度非线性有限元模型修正方法,在考虑低噪声量级、较大初始参数范围和自由/受迫振动时,待修正模型的参数均能在少量的迭代次数后收敛到真值,得到与目标响应一致的高精度有限元分析模型;时域响应点的选取与初始响应的相对误差大小有关,初始相对误差较小时,可以选择较多的时域响应点,与之相反的是初始误差较大的时候,需要选择少量的时域响应点,且响应点的最小数目应大于待修正参数的数目。最后,针对有限元模型修正过程中迭代效率问题,基于动态子结构建模和分析方法研究成果,提出了一种动态子结构的有限元模型修正方法,推导了动态子结构特征响应灵敏度分析方程,给出了基于灵敏度的动态子结构有限元模型修正框架,研究了不同子结构缩聚方法对非线性模型修正精度的影响。研究结果表明,与全模型修正相比,基于动态子结构的有限元模型修正方法具有更高的修正效率;利用有限元模型修正方法可以减少模型降阶过程中的初始建模误差,得到高精度的子结构分析模型;考虑高阶残余柔度模态的ECB法(Enhanced Craig-Bampton method)在非线性结构有限元模型修正中具有更高的修正精度。

关键词：非线性动力学模型修正动态子结构灵敏度分析时域响应

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动态子结构法在地铁列车引起地基振动分析中的应用

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铁道科学与工程学报 2014年第6期11卷 52-57页

作者：冯青松张翊翔万鹏雷晓燕华东交通大学铁路环境振动与噪声教育部工程研究中心江西南昌330013

运用动态子结构固定界面模态综合法在ANSYS有限元分析软件中建立隧道地基耦合动力学模型,分析地铁列车荷载作用下隧道和地基表面的动力响应;通过与有限元整体建模分析法进行比较,验证动态子结构法的准确度。探讨固定界面模态综合法中主... 详细信息

运用动态子结构固定界面模态综合法在ANSYS有限元分析软件中建立隧道地基耦合动力学模型,分析地铁列车荷载作用下隧道和地基表面的动力响应;通过与有限元整体建模分析法进行比较,验证动态子结构法的准确度。探讨固定界面模态综合法中主模态截断数与分析频率之间的关系,并讨论地基子结构模型中人工边界的施加问题。计算表明:固定界面模态综合法能够明显地减少建模及计算工作量,缩短计算时间,减少存储空间,且具有较高的精度,可在地铁环境振动分析中推广使用。

关键词：动态子结构固定界面模态综合法地基地铁列车环境振动

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动态子结构方法在大型发电机动态分析中的应用

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力学与实践 1995年第4期17卷 34-36页

作者：彭玉莺王正才张准江苏理工大学

本文阐明动态子结构方法的基本原理，用ＤＳＭ与ＴＭＡ相结合的方法建立发电机离散化数学模型，研究不同边界条件对发电机动态特性的影响，为提高发电机动态性能提供重要参考。

关键词：动态子结构模态分析数学模型发电机

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动态子结构法在大型垂直升船机系统仿真中的应用

动态子结构法在大型垂直升船机系统仿真中的应用

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作者：宋政武汉大学

学位级别：硕士

该文对三峡升船机进行了系统动力学建模与仿真.该文将三峡垂直升船机分成减速器子系统、同步轴子系统、卷筒和转矩平衡子系统、滑轮和重力平衡重子系统以及船厢子系统,共5个子系统,运用动态子结构方法建立了三峡升船机系统的动力学模型... 详细信息

该文对三峡升船机进行了系统动力学建模与仿真.该文将三峡垂直升船机分成减速器子系统、同步轴子系统、卷筒和转矩平衡子系统、滑轮和重力平衡重子系统以及船厢子系统,共5个子系统,运用动态子结构方法建立了三峡升船机系统的动力学模型;利用MATLAB平台对该模型进行了分析计算,求解了船厢在低点位置时系统的前30阶固有频率,用Winlson-θ法求解了系统各自由度的位移、速度和加速度,并对误载水深为+20cm船厢从低点位置启动向上运行时的正常工况以及一根同步轴断裂的事故工况进行了数值仿真,对仿真结果进行了可视化处理;对钢丝绳拉力,同步轴扭矩等进行了系统分析.该方还对升船机承船厢水体参激振动作了初步研究.根据流体力学势流理论,建立了三峡升船机承船厢悬挂系统刚性竖直振动与水体参激振动的偏微分方程.采用龙格库塔法,对正常工况及紧急制动工况进行了数值仿真,分析了水体参激振动及承船厢悬挂系统刚性竖直振动的稳定性.

关键词：升船机动态仿真动态子结构传动系统流固耦合

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含非线性联接的组合结构动态子结构分析

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航空学报 1989年第11期10卷 A545-A552页

作者：胡海岩李岳锋张阿舟南京航空学院

本文研究由非线性隔振器耦联线性子结构形成的组合结构的动响应预估。基于实测子结构的脉冲响应函数,建立了组合结构的对接边界积分型动力学方程;找到了将其转化为标准常微分方程组的途径;用实验考核了上述方法。

关键词：非线性动态子结构隔振振动控制

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改进Ritz向量法在动态子结构分析中的应用

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大连理工大学学报 1991年第5期31卷 529-536页

作者：曲乃泗吴全军大连理工大学工程力学系

将ＲｉｔＺ向量法改进后应用于动态子结构分析中，从理论上推导了用于自由振动分析的精确公式。它一方面能克服盖恩（Ｇｕｙａｎ）应用静凝聚思想时所产生的计算误差，同时又可以克服库哈（Ｋｕｈａｒ）采用动凝聚，进行反复迭代而产... 详细信息

将ＲｉｔＺ向量法改进后应用于动态子结构分析中，从理论上推导了用于自由振动分析的精确公式。它一方面能克服盖恩（Ｇｕｙａｎ）应用静凝聚思想时所产生的计算误差，同时又可以克服库哈（Ｋｕｈａｒ）采用动凝聚，进行反复迭代而产生的费机时和实用性差的缺点。吕宪等人曾运用子空间迭代技术提出了一种适用于子结构自振分析的精确方法；它虽成功地克服了库哈法实用性差的缺点；但仍要花费较多机时。本文提出的改进方法，比上述几种方法都有较好的应用效果，达到了提高计算精度和节省机时、内存的双重目的。

关键词： Ritz向量法振动分析动态子结构

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多分支轴系扭振计算的动态子结构方法

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船舶工程 1989年第1期11卷 36-41页

作者：方开翔镇江船舶学院

本文给出了一种部件模态综合法,并运用该方法对多分支轴系统扭转振动进行了分析和计算。这种方法是Hurty提出的固定界面法和Hou提出的自由界面法的改进。算例表明,这种动态子结构方法对多分支轴系扭转振动的计算不仅是有效的,而且具有... 详细信息

本文给出了一种部件模态综合法,并运用该方法对多分支轴系统扭转振动进行了分析和计算。这种方法是Hurty提出的固定界面法和Hou提出的自由界面法的改进。算例表明,这种动态子结构方法对多分支轴系扭转振动的计算不仅是有效的,而且具有物理概念明确、节省计算时间等优点,是多分支轴系振动计算的有效途径。

关键词：轴系扭转振动动态子结构多分支

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