检索结果-内蒙古大学图书馆

应用力学学报 2004年第2期21卷 122-124页

作者：方勇倪振华谢壮宁汕头大学汕头515063

对大跨屋盖结构应用模态加速度法新的表达式改进风致响应计算。推导了结构风致响应分析的模态加速度方法。对一平顶屋盖刚体模型进行了风洞试验 ,考虑到随机风荷载的空间相关性 ,试验中利用同步测量的脉动风压和结构模态获得随时间变化... 详细信息

对大跨屋盖结构应用模态加速度法新的表达式改进风致响应计算。推导了结构风致响应分析的模态加速度方法。对一平顶屋盖刚体模型进行了风洞试验 ,考虑到随机风荷载的空间相关性 ,试验中利用同步测量的脉动风压和结构模态获得随时间变化的广义力。对屋盖均方根响应进行了讨论 ,说明了本文所提方法的有效性。

关键词：模态加速度法屋盖结构结构力学风致响应分析风洞试验

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模态加速度法在大跨屋盖风荷载及其动态响应中的应用

模态加速度法在大跨屋盖风荷载及其动态响应中的应用

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作者：方勇汕头大学

学位级别：硕士

随着建筑科技和施工工艺的逐渐进步，大量形式新颖的大型体育设施、会议展览馆等大跨度柔性结构不断涌现。这类结构的屋盖或看台挑蓬通常具有质量轻、柔性大、阻尼小、自振频率低等特点，且往往比较低矮，处于大气边界层中风速变化大、... 详细信息

随着建筑科技和施工工艺的逐渐进步，大量形式新颖的大型体育设施、会议展览馆等大跨度柔性结构不断涌现。这类结构的屋盖或看台挑蓬通常具有质量轻、柔性大、阻尼小、自振频率低等特点，且往往比较低矮，处于大气边界层中风速变化大、湍流度高的近地区域，对风荷载十分敏感，风荷载往往是此类结构设计的主要控制荷载。分析结构风致响应时一般采用频域法，而频域法中采用常规的模态分析方法——振型截断法时，往往因为对高阶振型本身分析的复杂性而忽略了高阶振型对结构响应的影响，使得计算的结果缺乏合理性。本论文分别以矩形平顶屋盖和圆拱形屋盖这两种常见的屋盖结构形式为研究对象，进行了比较细致的风洞实验研究。分析了在B类地貌类型下风荷载的分布特性，并根据刚性模型同步测压技术以及屋盖结构风致响应的谱分析方法，分析讨论了结构动态响应，并讨论了结构前几阶模态对系统响应贡献。本论文从模态加速度法的理论出发，把因为采用模态位移法而舍去的高阶模态对响应的贡献，通过剩余柔度阵的方法进行补偿，从而避免了繁琐的高阶模态分析过程和如何选择的问题。

关键词：大跨屋盖风洞实验功率谱密度谱分析模态加速度法模态响应风致响应

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模态加速度法在自由界面的复模态综合技术中的应用

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国防科技大学学报 1986年第4期 27-37页

作者：陈兴国周科健

本文提出了一种考虑界面力影响的自由界面复模态综合法。根据模态加速度法导出了部件的物理坐标表达式,再根据系统的虚功原理导出了系统广义坐标的运动方程,从而大大地缩小了系统的独立坐标数。并且在执行过程中不需求出部件的全部复模... 详细信息

本文提出了一种考虑界面力影响的自由界面复模态综合法。根据模态加速度法导出了部件的物理坐标表达式,再根据系统的虚功原理导出了系统广义坐标的运动方程,从而大大地缩小了系统的独立坐标数。并且在执行过程中不需求出部件的全部复模态。该方法很适应于系统各部件分散情况下的单独实验和计算,从而使得计算和模态试验更有效地结合起来。

关键词：模态加速度法部件模态综合法表达式振动分析方法自由界面复模态理论运动方程物理坐标

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基于模态加速度法的振动谐响应修正研究与并行实现

基于模态加速度法的振动谐响应修正研究与并行实现

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作者：于晨阳中国工程物理研究院

学位级别：硕士

在航空航天、各种武器装备的研发以及抗震结构设计等领域,结构动力学起到了日益重要的作用。结构动力学有限元分析是研究结构抗震和振动响应的一种主要技术手段,同时也在结构动力学优化设计中发挥了重要的作用。在动力学有限元分析过程... 详细信息

在航空航天、各种武器装备的研发以及抗震结构设计等领域,结构动力学起到了日益重要的作用。结构动力学有限元分析是研究结构抗震和振动响应的一种主要技术手段,同时也在结构动力学优化设计中发挥了重要的作用。在动力学有限元分析过程中,模态叠加法是从模态分析到其他动力学分析的重要纽带。目前现有的商业有限元软件在进行结构动力学响应计算尤其是大规模计算时大都基于此方法开展。一方面,模态叠加法在计算时通常取前若干阶模态进行分析,可以在很大程度上降低计算量;另一方面,由于在计算时采取了模态截断处理,高阶模态的影响被忽略,导致其求解精度受到一定影响。近年来,随着高性能计算机硬件技术的不断提高和各种先进算法的不断发展,大规模复杂数值模拟逐渐成为现实。作为结构动力学分析中的一种重要方法,如何提高模态叠加法的计算精度成为了大规模有限元分析软件开发中的一项重要问题。针对这一问题,本文探讨了多种针对模态叠加法求解精度进行补偿的修正方法,并结合大规模并行实现的可能性,针对谐响应分析这一具体的振动分析类型,将模态加速度法这一修正方法与大规模有限元计算平台PANDA相结合,开展了理论分析、算法设计和在PANDA平台上的具体实现工作,并开展了数值算例研究。本文的主要工作如下:(1)深入调研了现有的多种基于模态叠加法的振动响应修正方法,对相关修正方法和理论进行了调研和探索研究。结合国内外相关前沿研究动态和各修正方法大规模并行实现的可行性,确定采用模态加速度法作为本文振动响应修正的核心算法。(2)对大规模有限元计算平台PANDA数据结构和结构动力学主要分析类型涉及的算法以及并行求解流程进行了梳理,基于对PANDA平台的掌握,研究了采用模态加速度法在PANDA平台现有分析基础上进行振动响应修正的技术途径,并确定以谐响应分析为主要修正类型开展相关研究工作。(3)在PANDA平台基础上,开展了基于模态加速度法的谐响应修正分析算法设计,研究了模态分析与谐响应修正分析的接口,实现了模态分析结果在谐响应分析中的调用,并对分析流程中涉及的修正项求解研究了相应的迭代技术,避免了矩阵求逆带来的大规模并行计算量过大问题;开展了算法的具体实现工作,通过采用层次化、模块化和面向对象的程序设计思想,在PANDA平台上实现了基于模态加速度法的谐响应修正分析模块研发。(4)在PANDA平台下对模态加速度法的修正效果开展了多方面的数值算例研究。从选取不同的模态阶数入手,对模态加速度法和模态叠加法进行了计算精度的比较。研究表明,模态加速度法相对模态叠加法在计算精度上有较为明显的提高。模态加速度法可以用更少的模态获取较模态叠加法更高的精度。通过比较两种方法的计算时间,可以看出要达到相同计算精度,模态加速度法需要的计算时间更少。最后对基于PANDA平台的模态加速度法的谐响应修正分析模块开展了多核并行计算研究,结果表明对于数百万自由度模型,百核的并行计算效率可达30%以上,研发模块具备较好的并行可扩展性。本文所采用的模态加速度法通过添加修正项,弥补了传统模态叠加法的不足,减少了计算资源消耗,提升了计算精度,对现有的动力学体系和PANDA软件平台的研发起到了一定的推动作用。

关键词：模态加速度法模态叠加法模态分析谐响应分析 PANDA软件大规模并行计算

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屋盖风振分析中的模态加速度法

屋盖风振分析中的模态加速度法

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第十二届全国结构风工程学术会议

作者：倪振华李方慧汕头大学广东汕头515063 哈尔滨工业大学黑龙江哈尔滨150090

对于固有频率比较密集的屋盖结构,模态加速度法是一种合适的拟静态数据恢复途径.本文应用模态加速度法分析屋盖风致响应,在位移均方根响应计算中不仅考虑模态响应之间的相关性而且考虑模态响应与脉动风力之间的相关性.在风洞试验中利用... 详细信息

对于固有频率比较密集的屋盖结构,模态加速度法是一种合适的拟静态数据恢复途径.本文应用模态加速度法分析屋盖风致响应,在位移均方根响应计算中不仅考虑模态响应之间的相关性而且考虑模态响应与脉动风力之间的相关性.在风洞试验中利用同步多点压力扫描技术,对一个单层网壳圆拱顶屋盖的风振分析给出了平方-总和-开方法、完全二次型组合法和本文方法的结果比较.

关键词：模态加速度法圆拱顶屋盖风致响应风振分析屋盖结构

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圆拱顶屋盖风致响应分析的模态加速度法

圆拱顶屋盖风致响应分析的模态加速度法

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第十一届全国结构风工程学术会议

作者：倪振华方勇谢壮宁田怡人汕头大学土木工程系汕头 515063

在圆拱顶屋盖刚体模型测压试验中通过同步多压力扫描获得广义力功率谱。利用模态加速度方法的新表达式，在不增加低阶保留模态个数的情况下通过剩余柔度矩阵计入高阶模态对屋盖结构风致响应的贡献。通过对屋盖位移均方根响应的讨论说明... 详细信息

在圆拱顶屋盖刚体模型测压试验中通过同步多压力扫描获得广义力功率谱。利用模态加速度方法的新表达式，在不增加低阶保留模态个数的情况下通过剩余柔度矩阵计入高阶模态对屋盖结构风致响应的贡献。通过对屋盖位移均方根响应的讨论说明了本文所提方法的有效性。

关键词：圆拱顶屋盖风致响应模态加速度法广义力功率谱

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圆拱顶屋盖风致响应分析的模态加速度法

圆拱顶屋盖风致响应分析的模态加速度法

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第十一届全国结构风工程学术会议

作者：倪振华方勇谢壮宁田怡人汕头人学土木工程系汕头人学土木工程系汕头人学土木工程系汕头人学土木工程系

在圆拱顶屋盖刚体模型测压试验中通过同步多压力扫描获得广义力功率谱。利用模态加速度方法的新表达式,在不增加低阶保留模态个数的情况下通过剩余柔度矩阵计入高阶模态对屋盖结构风致响应的贡献。通过对屋盖位移均方根响应的讨论说明... 详细信息

在圆拱顶屋盖刚体模型测压试验中通过同步多压力扫描获得广义力功率谱。利用模态加速度方法的新表达式,在不增加低阶保留模态个数的情况下通过剩余柔度矩阵计入高阶模态对屋盖结构风致响应的贡献。通过对屋盖位移均方根响应的讨论说明了本文所提方法的有效性。

关键词：圆拱顶屋盖模态加速度法风致响应

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背景响应、共振响应定义及其相关性分析方法

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振动工程学报 2008年第2期21卷 140-145页

作者：陈波武岳沈世钊北京交通大学土木建筑工程学院北京100044 哈尔滨工业大学土木工程学院黑龙江哈尔滨150090

以模态加速度法为基础，推导了脉动风响应中背景响应和共振响应的严密数学定义；在此基础上，根据随机振动理论，推导了频域内的背景响应、共振响应，以及两者间相关性的分析方法；指出脉动风响应谱包括背景响应谱、共振响应谱和两者间... 详细信息

以模态加速度法为基础，推导了脉动风响应中背景响应和共振响应的严密数学定义；在此基础上，根据随机振动理论，推导了频域内的背景响应、共振响应，以及两者间相关性的分析方法；指出脉动风响应谱包括背景响应谱、共振响应谱和两者间的耦合谱三部分，并给出了背景响应和共振响应的精确组合方法。将该方法用于一单层球面网壳，结果表明：对于该结构，背景响应和共振响应的相关系数在[-0．3，-0．1]之间，若忽略该相关性时，将高估该结构的实际响应，比例在3％～10％范围内。

关键词：风振响应背景响应共振响应相关性模态加速度法

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单层球面网壳结构的风致响应分析

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土木工程学报 2006年第12期39卷 7-11,32页

作者：李方慧倪振华沈世钊黑龙江大学黑龙江哈尔滨150086 汕头大学广东汕头515063 哈尔滨工业大学黑龙江哈尔滨150090

讨论完全二次型组合(CQC)方法和模态加速度法在单层球面网壳结构风致响应计算中的应用,对0.1矢跨比单层球面网壳采用同步多点压力扫描技术进行了风洞试验。根据由脉动风荷载和结构模态得到的广义力功率谱,分别用CQC法和平方-总和-开方法... 详细信息

讨论完全二次型组合(CQC)方法和模态加速度法在单层球面网壳结构风致响应计算中的应用,对0.1矢跨比单层球面网壳采用同步多点压力扫描技术进行了风洞试验。根据由脉动风荷载和结构模态得到的广义力功率谱,分别用CQC法和平方-总和-开方法(SRSS)计算了结构的风致响应。检查不同模态数对响应精度的影响以及模态响应分量的相关性,发现SRSS方法对这类结构并不合适,不同模态响应之间的相关性未被考虑在内。位移响应功率谱表明响应的共振分量是显著的,对某些节点甚至比背景分量更加重要。与传统的模态叠加法不同,模态加速度法中可以用剩余柔度的拟静态响应近似补偿截断的高阶模态对响应的贡献。

关键词：单层网壳结构风致响应模态加速度法静力补偿风洞试验

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简谐力激励下多组件结构系统的整体优化设计

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航空学报 2018年第1期39卷 226-237页

作者：朱继宏赵华刘涛张卫红西北工业大学航宇材料结构一体化设计与增材制造装备技术国际联合研究中心西安710072 西北工业大学金属高性能增材制造与创新设计工信部重点实验室西安710072 西北工业大学无人系统技术研究院-智能材料与结构研究所西安710072

多组件结构系统整体优化设计通过协同优化支撑结构拓扑构型和组件布局来使结构系统的位移响应最小。本文提出通过模态加速度法(MAM)求解多组件结构系统的位移响应,并以位移响应值最小作为优化目标;引入多点约束(MPC)方法模拟组件与设计... 详细信息

多组件结构系统整体优化设计通过协同优化支撑结构拓扑构型和组件布局来使结构系统的位移响应最小。本文提出通过模态加速度法(MAM)求解多组件结构系统的位移响应,并以位移响应值最小作为优化目标;引入多点约束(MPC)方法模拟组件与设计域间的铆钉或螺栓连接形式;采用有限包络圆法(FCM)来避免组件之间及组件与设计域边界产生干涉。建立了多组件结构系统整体优化问题的数学模型,并对动响应目标函数关于设计变量的灵敏度进行了推导。最后,通过几个算例验证了整体优化方法在简谐力激励下求解问题的可行性及其在实际问题中的有效性。

关键词：整体优化简谐力激励多点约束有限包络圆法模态加速度法

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