检索结果-内蒙古大学图书馆

振动工程学报 2024年第5期37卷 737-746页

作者：姚毅黄行蓉管晓乐徐迅张大义北京航空航天大学中法工程师学院/国际通用工程学院北京100191 北京航空航天大学航空发动机研究院北京102206 北京理工大学机械与车辆学院北京100081 航天科工空天动力研究院(苏州)有限责任公司江苏苏州215131 北京航空航天大学能源与动力工程学院北京100191 北京航空航天大学航空发动机结构强度北京市重点实验室北京100191

航空发动机转子部件众多,多部件高维复杂系统计算量大,导致动力学分析困难、计算时间长,进而影响转子结构设计和动力学验证的效率。基于部件模态综合方法,提出一种针对多部件高维复杂系统降维计算的多级模态减缩策略。对每个单独的子结... 详细信息

航空发动机转子部件众多,多部件高维复杂系统计算量大,导致动力学分析困难、计算时间长,进而影响转子结构设计和动力学验证的效率。基于部件模态综合方法,提出一种针对多部件高维复杂系统降维计算的多级模态减缩策略。对每个单独的子结构利用固定界面模态减缩,并行减缩各子结构的内部自由度,同时完整保留子结构间的耦合关系。通过子结构组合定义新一级的子结构,应用多级模态减缩策略提升降维减缩效果,结合多重模态减缩方法,构建界面分支模态,可显著降低转子有限元模型的维数,同时保留关键子结构的动力学特征和系统整体关键动力学特性。此计算策略被用于某弹用发动机转子系统低维减缩模型的建立,利用减缩模型提升了转子动力学分析的效率,加速轴承刚度参数的优化设计。研究结果表明,与ANSYS计算相比,转子动力学分析所需时间降低了99.5%,精度误差不超过0.1%,该计算策略可用于多部件高维复杂系统的快速分析。

关键词：转子动力学部件模态综合多级模态减缩模态减缩部件优化

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模态减缩法求解噪声激励下板壳结构的随机振动响应

模态减缩法求解噪声激励下板壳结构的随机振动响应

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中国力学大会-2015

作者：杨少冲杨庆生北京工业大学机械工程与应用电子技术学院

采用模态减缩法对板壳结构在噪声激励作用下的随机振动问题进行研究,简要介绍随机响应模态分析方法的基本原理及计算分析过程.

关键词：随机振动响应噪声激励模态减缩板壳结构

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发动机叶片预扭角失谐的模态减缩方法

发动机叶片预扭角失谐的模态减缩方法

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第十八届全国非线性振动暨第十五届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议（NVND2021）

作者：黄大辉张伟北京工业大学材料与制造学部

本文利用子结构模态综合方法,首先将预扭叶片和叶盘作为子结构,分别求出子结构的模态和振型后,通过模态综合,最终得到整体盘片的模态振型。同时,计算了谐调和叶片预扭角度失谐时叶盘结构的各阶模态频率和模态位移。为了验证方法的正确性... 详细信息

本文利用子结构模态综合方法,首先将预扭叶片和叶盘作为子结构,分别求出子结构的模态和振型后,通过模态综合,最终得到整体盘片的模态振型。同时,计算了谐调和叶片预扭角度失谐时叶盘结构的各阶模态频率和模态位移。为了验证方法的正确性,与有限元结果进行对比。计算结果表明,盘片振动时,叶片与叶盘会产生复杂的耦合以及频率转向特性。预扭角度失谐的引入,破坏了原有模态的对称性,出现了模态局部化现象。频率转向特性也随着失谐的引入,由密集向连续转变。随着失谐量的增加,模态局部化现象愈加明显。

关键词：叶盘失谐子结构法模态减缩

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基于有限元和模态减缩的非线性转子系统振动控制

基于有限元和模态减缩的非线性转子系统振动控制

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中国力学大会-2021+1

作者：作者姚毅黄行蓉北京航空航天大学

介绍Introduction本文旨在研究航空发动机转子有限元模型的模态减缩算法和干摩擦非线性作用下的转子振动及其控制:1、首先模拟实际航空发动机建立出有限元模型,针对有限元模型自由度数目多,计算复杂的问题,本文应用模态综合理论进行模... 详细信息

介绍Introduction本文旨在研究航空发动机转子有限元模型的模态减缩算法和干摩擦非线性作用下的转子振动及其控制:1、首先模拟实际航空发动机建立出有限元模型,针对有限元模型自由度数目多,计算复杂的问题,本文应用模态综合理论进行模态减缩,计算时间节省99.98%,最大误差仅为1.68%。2、本文中综合应用独立模态空间控制和直接反馈控制,对转子模型的振动进行了有效抑制。

关键词：模态减缩最大误差四自由度理论模型共振峰非线性转子系统干摩擦振动控制有限元

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基于部件模态综合的多级模态减缩策略及其在转子动力学分析上的应用

基于部件模态综合的多级模态减缩策略及其在转子动力学分析上的应...

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第15届全国转子动力学学术大会（ROTDYN2023）

作者：姚毅黄行蓉管晓乐徐迅张大义北京航空航天大学中法工程师学院/国际通用工程学院北京航空航天大学杭州创新研究院(余杭) 北京理工大学机械学院航天科工空天动力研究院(苏州)有限责任公司新型能源动力事业部北京航空航天大学能源与动力工程学院航空发动机结构强度北京市重点实验室

航空发动机转子部件众多,高维复杂模型计算量大,导致动力学分析困难、计算时间长,进而影响转子结构设计和动力学验证的效率。本文基于部件模态综合方法,提出一种针对多部件大型复杂系统降维计算的多级模态减缩策略,显著提升了复杂转子... 详细信息

航空发动机转子部件众多,高维复杂模型计算量大,导致动力学分析困难、计算时间长,进而影响转子结构设计和动力学验证的效率。本文基于部件模态综合方法,提出一种针对多部件大型复杂系统降维计算的多级模态减缩策略,显著提升了复杂转子系统的动力学计算效率,实现其性能和结构的快速优化。首先,建立某型发动机转子系统的动力学简化模型,

关键词：模态减缩复杂转子系统动力学分析

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基于有限元和模态减缩的非线性转子系统振动控制

基于有限元和模态减缩的非线性转子系统振动控制

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中国力学大会-2021+1

作者：姚毅黄行蓉北京航空航天大学中法工程师学院

航空发动机和燃气轮机中高速转子的结构振动水平是衡量其性能的关键指标,研究转子的固有特性、受到不平衡激励的响应特性和干摩擦非线性作用下的响应特性,进而对转子的振动响应进行合理的控制对转子结构设计具有重要的意义。本文中首先... 详细信息

航空发动机和燃气轮机中高速转子的结构振动水平是衡量其性能的关键指标,研究转子的固有特性、受到不平衡激励的响应特性和干摩擦非线性作用下的响应特性,进而对转子的振动响应进行合理的控制对转子结构设计具有重要的意义。本文中首先建立了航空发动机转子的四自由度集中参数模型,并分析其临界转速和振动响应动力学特性。然后再建立了转子的有限元模型,针对高维有限元模型计算效率低下的问题,采用固定界面模态减缩方法对模型进行降阶,在保证计算精度的条件下,大幅节省计算资源。接着,对于转子系统中常见的不平衡激励情况,计算转子结构的振动响应,并应用独立模态空间控制方法和直接反馈控制方法等,实现对受到不平衡激励的转子系统振动响应的有效控制。最后,对于转子系统中常见的干摩擦非线性作用力,分析转子结构的非线性响应特性,采用滑模控制方法实现了干摩擦作用下的转子系统振动响应的有效控制。本文采用抽象理论模型和有限元模型相结合的方法分析了某核心机转子的动力学特性,并基于独立模态空间控制方法和直接反馈控制方法对其响应进行了有效控制,对实际工程应用具备一定参考价值。

关键词：转子动力学模态减缩干摩擦独立模态空间控制直接反馈控制

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基于模态试验与优化的静动力学模型转换

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振动工程学报 2012年第1期25卷 38-42页

作者：王轲范忠华党西军南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室江苏南京210016

在结构强度分析中,将刚度分布较为准确的静力学模型转换为动力学模型可以大大提高建模效率。提出了一种基于模态试验和优化算法的静、动力学模型转换方法。在调整静力学模型的刚度矩阵基础上,再按照质量、质心、惯矩、单元体积进行节点... 详细信息

在结构强度分析中,将刚度分布较为准确的静力学模型转换为动力学模型可以大大提高建模效率。提出了一种基于模态试验和优化算法的静、动力学模型转换方法。在调整静力学模型的刚度矩阵基础上,再按照质量、质心、惯矩、单元体积进行节点质量的预分配,最后根据模态试验识别出的模态参数优化节点质量的修正量,如此便可得到其动力学模型。以某飞机翼身组合结构模型的转换为例,证明了该方法的实用性。

关键词：动力学建模模型转换模态减缩参数修正模型评估

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基于弹性动力学变分原理的模态综合法研究

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固体力学学报 1983年第2期 250-257页

作者：邢京堂郑兆昌清华大学

视子结构为一包含许多内自由度的“大的元素”,子结构界面为“元素的边界”。本文基于弹性动力学的变分原理对界面的要求,选取模态集,导出了位移协调、位移杂交、应力平衡及应力杂交四种子结构模型;定义了有关模态贡献因子,给出模态减... 详细信息

视子结构为一包含许多内自由度的“大的元素”,子结构界面为“元素的边界”。本文基于弹性动力学的变分原理对界面的要求,选取模态集,导出了位移协调、位移杂交、应力平衡及应力杂交四种子结构模型;定义了有关模态贡献因子,给出模态减缩原则;并讨论了结果误差、提高精度的方法及问题的收敛性。

关键词：模态减缩京堂京卿正则模态变分原理广义坐标贡献因子结构界面振动分析方法模态综合法界面应力结构范式粒子模型结构模型位移协调广义加速度弹性波理论弹性力学弹性动力学

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桩基式海洋平台的模态分析和非线性动力响应

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力学学报 1986年第S1期 187-194页

作者：郑兆昌程保荣清华大学

桩基式海洋平台的组成,是由平台及其上部设备搁置在钢导管架的顶部,并用桩通过导管架的桩腿打入海洋土壤中,将导管架固定到海底,在动力分析中总是必须要考虑流体-结构-桩-土的相互作用。作用于这一系统上的动载荷包括波灌、风载、流、... 详细信息

桩基式海洋平台的组成,是由平台及其上部设备搁置在钢导管架的顶部,并用桩通过导管架的桩腿打入海洋土壤中,将导管架固定到海底,在动力分析中总是必须要考虑流体-结构-桩-土的相互作用。作用于这一系统上的动载荷包括波灌、风载、流、设备载荷、地震等。其中波浪载荷是基本重要而且在本质上是非线性的。桩土的相互作用可由分布的弹簧表征,其刚度的非线性变化由p-y曲线定出。由于这一大型复杂系统的求解方程,无论是线性或是非线性的,其自由度都太高,采用通常的有限单元法进行动力分析是困难的其至是不可能的。本文首先采用一种模态综合技术,即部件模态综合法,进行模态分析;而后将模态综合和模态叠加法推广到研究在规则波浪载荷作用下系统的非线性动力响应。按照特定的波浪理论,由给定的设计波可以计算出波浪力。由模态综合和模态叠加获得减缩的系统非线性动力方程,采用直接积分法(Newmark-B)进行求解,在每一步长或迭代过程中,非线性波浪力和非线性土壤反力将移置到方程右端作为伪力矢量。这样可以节省计算机的存贮和机时,其成功的关键是由于能够显著地降低系统的自由度而又不改变问题的物理本质。采用两次成功的减缩方法,系统自由度可以下降两个量级,例如1000自由度系统可以降为100自由度进行模态分析,?

关键词：基式流体方程海洋平台海上平台响应分析模态综合波浪理论模态减缩非线性动力响应模态分析

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桥梁健康诊断的子结构刚度修正法研究

桥梁健康诊断的子结构刚度修正法研究

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作者：孙志星石家庄铁道学院

学位级别：硕士

随着现代交通事业的飞速发展,特大型桥梁结构不断涌现,桥梁数量日益增多。为了保证桥梁结构的安全性并满足使用要求,快速有效地发现桥梁结构或构件的损伤,及时掌握运营桥梁的健康状况,已经成为一个迫切需要解决的问题。本文首先针对当... 详细信息

随着现代交通事业的飞速发展,特大型桥梁结构不断涌现,桥梁数量日益增多。为了保证桥梁结构的安全性并满足使用要求,快速有效地发现桥梁结构或构件的损伤,及时掌握运营桥梁的健康状况,已经成为一个迫切需要解决的问题。本文首先针对当前桥梁结构损伤研究这一热点问题,进一步明确了桥梁健康诊断的内涵,其内容包括结构损伤分析与估计、损伤评价与决策这两方面。系统阐述了当前结构健康诊断的中心环节——结构损伤识别的各种方法研究现状,并根据其中存在的主要问题展望了这一领域发展趋势。对子结构刚度修正的结构损伤识别方法,用一简支梁算例验证其理论上的可行性; 为解决损伤识别过程中理论自由度与实测自由度匹配问题,本文讨论了模态扩阶和模态减缩这两类方法; 并对实际测量中噪声问题作了探讨。由于各种模态扩阶方法依赖于分析结构的刚度及质量精确度,因此对受损结构模态数据进行扩阶时,就不可避免地引入误差,从而导致识别结果的失败; 用模态减缩法实现自由度匹配,能够准确识别结构损伤位置及程度,但这需要以增加测点为代价,同时还要使用迭代算法。在单样本确定性方法识别损伤时,测量噪声影响很大,且无法消除。由于桥梁监测系统能够提供连续稳定测试数据,因此文章使用统计平均方法来消除振型测量噪声的干扰。

关键词：桥梁健康诊断损伤识别子结构刚度修正模态扩阶模态减缩统计方法

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