检索结果-内蒙古大学图书馆

机械设计 2021年第11期38卷 51-56页

作者：庞超凡闫世风邹彩虹何予鹏河南农业大学机电工程学院河南郑州450000

悬臂吊是一种为适应相关工况而发展起来的新一代起重机,具有质量轻、结构紧凑、拆装方便、灵活性高等特点;施工安全是各类起重机械的首要条件,为减小电机与悬臂发生共振的几率,进一步提高悬臂吊的可靠性,以保证其使用安全性,文中采用模... 详细信息

悬臂吊是一种为适应相关工况而发展起来的新一代起重机,具有质量轻、结构紧凑、拆装方便、灵活性高等特点;施工安全是各类起重机械的首要条件,为减小电机与悬臂发生共振的几率,进一步提高悬臂吊的可靠性,以保证其使用安全性,文中采用模态叠加的方法,结合有限元软件ANSYS Workbench,对悬壁吊悬壁结构进行了局部优化,并对比了优化前后结构的可靠性。结果表明:优化后的悬壁吊悬壁下盖板厚度较优化前减少了16.7%,最大频率较优化前降低了2.8%,最大振幅较优化前降低了13.9%,进一步远离了与电动机的共振区域。通过文中的研究,使得悬壁吊在质量减小的情况下,提高了可靠性,为悬壁吊的轻量化设计提供了一定的参考依据。

关键词：悬臂结构模态叠加法谐响应模态优化

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关于线性振动系统模态叠加法的一个注记

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水利水运工程学报 2002年第1期 52-55页

作者：谢能刚宋培玉安徽工业大学机械工程学院安徽马鞍山243002 煤炭工业部南京设计研究院江苏南京210031

针对用模态叠加法计算结构线性振动系统的响应 ,作模态截断的截尾模态阶数的取值 ,给出了能量范数形式的判断指标 .用于小湾拱坝结构的动力分析表明 ,需取 10阶以上的模态进行叠加 .

关键词：线性振动系统模态叠加法模态截断能量范数拱坝

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基于模态叠加法的车体疲劳寿命分析

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现代制造工程 2017年第10期 47-53页

作者：朱海燕邬平波池茂儒吴兴文卢耀辉西南交通大学牵引动力国家重点实验室成都610031 华东交通大学机电与车辆工程学院南昌330013 西南交通大学机械工程学院成都610031

基于模态应力恢复法,以模态叠加法获得的车体各模态位移响应为输入,得到车体有限元各节点模态应力载荷历程;使用Miner线性累积疲劳损伤理论对车体进行疲劳损伤评估。通过对不同模态的叠加得到对车体疲劳寿命影响较大的模态,结果表明:车... 详细信息

基于模态应力恢复法,以模态叠加法获得的车体各模态位移响应为输入,得到车体有限元各节点模态应力载荷历程;使用Miner线性累积疲劳损伤理论对车体进行疲劳损伤评估。通过对不同模态的叠加得到对车体疲劳寿命影响较大的模态,结果表明:车体疲劳寿命主要受车体前10阶低频模态影响较大,高频模态对车体疲劳寿命影响较小。单独分析各阶模态对车体疲劳寿命影响,车体第1阶垂弯模态对车体各部位疲劳寿命具有较深的影响。

关键词：刚柔耦合动力学模态叠加法模态应力恢复法车体疲劳

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基于模态叠加法的弧形闸门流激振动反分析

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中国农村水利水电 2008年第1期 72-74页

作者：彭新民尚宪锋杨敏天津大学建筑工程学院天津300072

水利水电工程泄水弧形闸门的流激振动现象是十分普遍的,这些振动有时会影响工程安全运行,甚至会造成结构失事,一直受到设计和管理人员的重视。基于模态叠加法,提出了水工结构流激振动反分析方法,可用于由少量测点的动位移实测值反馈分... 详细信息

水利水电工程泄水弧形闸门的流激振动现象是十分普遍的,这些振动有时会影响工程安全运行,甚至会造成结构失事,一直受到设计和管理人员的重视。基于模态叠加法,提出了水工结构流激振动反分析方法,可用于由少量测点的动位移实测值反馈分析出整个结构在水流动力荷载作用下的动位移场和动应力场。通过反分析计算得到的弧形闸门应力值与使用Ansys有限元计算软件的计算值进行对比,可以看出,反分析计算结果与实际计算结果非常接近,从而验证了动位移、动应力反分析程序的正确性,并通过与水弹性模型试验的比较进一步验证了反分析程序的正确性。

关键词：弧形闸门模态叠加法流激振动反分析

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非比例阻尼线性结构体系动力分析的拟力实模态叠加法

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工程力学 1992年第2期9卷 23-35页

作者：桂国庆何玉敖天津大学

对于非比例阻尼线性结构体系,利用体系无阻尼实模态来形成模态响应方程时,得到的模态方程组是关于模态阻尼矩阵耦合的。非比例阻尼可以分成两部分:耗散能量的比例阻尼和转换能量的非比例阻尼。基于这种概念,本文采用了一种拟力实模态叠... 详细信息

对于非比例阻尼线性结构体系,利用体系无阻尼实模态来形成模态响应方程时,得到的模态方程组是关于模态阻尼矩阵耦合的。非比例阻尼可以分成两部分:耗散能量的比例阻尼和转换能量的非比例阻尼。基于这种概念,本文采用了一种拟力实模态叠加法来求解非比例阻尼体系的动力分析,即把前述耦合模态方程中代表非比例阻尼的耦合项作为虚力,放到方程的右端,再运用迭代法进行求解。这种方法综合了经典模态叠加法和拟力法的优点。数值算例表明,此方法具有很好的收敛特性,所得结果精度高。我们认为,这种方法可应用于实际工程分析。

关键词：非比例阻尼模态叠加法

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非匀质场地地震反应的模态叠加法解

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西北地震学报 2009年第1期31卷 26-30页

作者：任慧尚守平李刚湖南大学土木工程学院湖南长沙410082

将模态叠加法应用于刚性基岩上、受竖直向上传播的稳态剪切地震波激振下剪切刚度沿深度按指数规律增长的单层非匀质场地土模型的地震反应分析,求得有效振型参与系数的解。在算例分析中将此类非匀质场地与剪切波速取为平均值的匀质场地... 详细信息

将模态叠加法应用于刚性基岩上、受竖直向上传播的稳态剪切地震波激振下剪切刚度沿深度按指数规律增长的单层非匀质场地土模型的地震反应分析,求得有效振型参与系数的解。在算例分析中将此类非匀质场地与剪切波速取为平均值的匀质场地的有效振型参与系数进行了比较,并验证了第一阶固有频率的工程估算式仍可用于此类非匀质场地,且其对估算高阶固有频率是个很重要的参数。

关键词：地震反应模态叠加法非匀质场地有效振型参与系数固有频率

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基于模态叠加法分析含阻尼复杂平面框架结构的动力响应

基于模态叠加法分析含阻尼复杂平面框架结构的动力响应

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作者：郭哲兰州大学

学位级别：硕士

框架结构的动力响应一直是实际工程中比较关注的问题,所以也是许多课题的研究内容。在框架结构的动力分析中,阻尼的影响至关重要。众所周知,结构中的阻尼将会耗散外界激励输入结构系统的能量,从而在结构上增加阻尼将减小结构的振动和噪... 详细信息

框架结构的动力响应一直是实际工程中比较关注的问题,所以也是许多课题的研究内容。在框架结构的动力分析中,阻尼的影响至关重要。众所周知,结构中的阻尼将会耗散外界激励输入结构系统的能量,从而在结构上增加阻尼将减小结构的振动和噪音,同时缓解结构的疲劳,因此在研究结构动力响应时计入阻尼的影响是必要的。为了使计算模型更接近实际,本文用节点集中质量-弹簧-阻尼来模拟结构中或多或少都存在的节点集中因素。另外,为了用更小的计算代价得到更精确的结果,本文中用连续模型模拟杆件的动力行为,并引入回传射线矩阵法和模态叠加法来分析含阻尼复杂平面框架结构的自振特性和动力响应。开展的工作和得到的结果有如下几个方面:首先,用回传射线矩阵法求得无阻尼复杂平面框架结构的自振特性即实频率和实模态,该方法相对于动力刚度法求结构的自振特性避免了零模态问题;证明了实模态关于系统质量、刚度、比例阻尼算子矩阵具有正交性;构造实模态叠加法,通过引入模态正交性解耦方程解得广义坐标,进而获得结构在节点或者杆件上受到激励时的动力响应解析式;编译相应程序计算数值算例,将计算结果和有限元计算结果相对比来说明此方法的可行性,另外研究了阻尼对结构动力响应的影响情况。其次,将回传射线矩阵法推广到了求解含一般性阻尼复杂平面框架结构的自振特性上;由于控制方程中阻尼的引入,此时的自振频率与自振模态需用复数形式表示,因此本文相应引入了适于复数解的搜根方法--Müller法,以用于计算含阻尼结构的复数频率;计算了相应的数值算例,将计算结果与有限元结果对比,验证了该方法的正确性与可行性;计算了不同的阻尼特性复杂平面框架结构的自振频率,讨论了阻尼对结构自振特性的影响。最后,基于含阻尼复杂平面框架结构的自振特性,先将控制方程由二阶微分方程降阶为一阶形式,同时将系统的质量、刚度、阻尼算子矩阵组合成两种组合算子矩阵;推导了复模态关组合算子矩阵具有正交性;构造了相应的模态叠加法,引入复模态正交性解耦方程解得广义坐标,进而获得含阻尼复杂平面框架结构动力响应的解析式;编译了相应的计算机程序,计算了简单悬臂梁和复杂平面框架结构两个算例,将计算结果与有限元对比证明了理论推导和程序的正确性,并分析说明了不同阻尼特性对结构动力响应的影响。

关键词：模态叠加法阻尼复杂平面框架结构复频率复模态 Müller法

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模态叠加法在解间隙动力问题中的应用

模态叠加法在解间隙动力问题中的应用

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第十届全国反应堆结构力学会议

作者：姚伟达谢永诚核工程研究设计院

当部件之间存在间隙，在地震载荷作用下产生碰撞。由于间隙之间碰撞刚度往往比结构变形刚度大得多，使动力方程中刚度矩阵出现奇异性，动力问题的求解属于强非线性。当应用“模态叠加法”来解这类问题时，只要合理使用某些参数，可以克... 详细信息

当部件之间存在间隙，在地震载荷作用下产生碰撞。由于间隙之间碰撞刚度往往比结构变形刚度大得多，使动力方程中刚度矩阵出现奇异性，动力问题的求解属于强非线性。当应用“模态叠加法”来解这类问题时，只要合理使用某些参数，可以克服解的收敛性差与ＣＰＵ叠代计算时间长等缺点。

关键词：模态叠加法间隙动力问题

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基于精确模态叠加法的隔振平台研究与设计

基于精确模态叠加法的隔振平台研究与设计

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作者：宋胄湖北工业大学

学位级别：硕士

目前求解机械系统动响应的理论大多数是基于无阻尼和比例阻尼系统,并且具有较大截断误差和精度难以控制的问题。因此,基于复模态精确模态叠加法,研究开发一套计算非比例阻尼系统动响应的求解系统对于工程实际应用有着重要的意义。本文... 详细信息

目前求解机械系统动响应的理论大多数是基于无阻尼和比例阻尼系统,并且具有较大截断误差和精度难以控制的问题。因此,基于复模态精确模态叠加法,研究开发一套计算非比例阻尼系统动响应的求解系统对于工程实际应用有着重要的意义。本文基于复模态精确模态叠加法的原理,设计一种基于模态叠加法的精密隔振平台,并对其进行了仿真分析和试验验证。首先,主要概述了目前简谐响应分析的方法,在已知目前计算方法不足的情况下引入精确模态叠加法,并概述了该种方法的理论和基本计算流程,研究了该种方法对于非比例阻尼系统计算动响应时的过程和意义。其次,深入分析了基于精确模态叠加法的隔振原理,完成基于精确模态叠加法的隔振平台设计。分析了隔振平台的主动反馈控制回路设计,分析了主动控制下的传递率,结果表明:采用本文的主动隔振控制后,阻尼得到进一步提升的同时系统的共振峰也被主动控制的天棚阻尼补偿。第三,通过仿真研究了基于精确模态叠加法的整个隔振平台的隔振性能。分别设置低于和高于竖直方向固有频率的两个位移干扰信号,当设置PID控制器比例控制参数K为特定值时,可以实现低于系统固有频率的振动信号的衰减,衰减率在激振频率为5HZ时达80%;而且与不加PID控制相比,可以实现对高频信号更大程度的衰减。再分别设置低于和高于绕Z轴转动方向固有频率的两个角位移干扰信号,当设置PID控制器比例控制参数K为特定值时,可以实现低于系统固有频率的振动信号的衰减,衰减率在激振频率为5HZ时达65%;而且与不加PID控制相比,可以实现对高频信号更大的衰减。最后,对平台图纸进行加工,得到原型样机,搭建实验平台,对隔振平台整机进行响应测试。结果表明:输入直流偏置为4A,正弦幅值为1A,频率分别为O.O5Hz和0.1Hz的电流信号,负载圆盘沿竖直轴z轴的位移响应幅值为0.22mm,与仿真模型对比,可知仿真误差为12%;负载圆盘沿水平轴x轴的转角响应幅值为0.31°,与仿真模型对比,可知仿真误差为11%。通过仿真分析和试验,可以证明平台的振动抑制能力得到了进一步性能的提升,整个隔振平台是有效的。

关键词：模态叠加法隔振平台隔振原理动力学仿真

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基于模态叠加法的时域谱元快速电磁分析

基于模态叠加法的时域谱元快速电磁分析

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作者：曾强南京理工大学

学位级别：硕士

计算电磁学中时域数值方法已经广泛应用于电子工程各个领域,尤其是在重点研究宽频特性与时域瞬态响应的一些领域中,如射频电路设计、电磁兼容、通信信道以及雷达目标探测与识别等,时域的仿真计算与分析就显得尤为重要。本论文将结构动... 详细信息

计算电磁学中时域数值方法已经广泛应用于电子工程各个领域,尤其是在重点研究宽频特性与时域瞬态响应的一些领域中,如射频电路设计、电磁兼容、通信信道以及雷达目标探测与识别等,时域的仿真计算与分析就显得尤为重要。本论文将结构动力学中的经典模态叠加法与计算电磁学中的时域谱元(SETD)方法相结合,提出一种模态叠加时域谱元法,以期利用模态叠加法快速分析的优势加快数值计算过程。除此之外,在网格离散过程中,往往会产生一些不必要的精细网格,这些精细网格通常是导致迭代稳定性变差的重要原因之一,对于不需要考虑高次模影响的场合下,该方法可以去除这些精细网格产生的高次模,从而改善数值方法的稳定性。论文利用这种结合方法对电磁场计算中的谐振腔、波导和微带电路等问题做了相关研究,并介绍了该方法在一阶吸收边界条件(ABC)与完全匹配层(PML)情况下的使用。此外,对含损耗的情况做了相应的特征值理论分析与仿真计算,展示了此方法的适用性及快速求解的特性。在经典模态叠加法与时域谱元法结合的基础上,本论文还提出了一种改进的模态叠加时域谱元法,可以有效地降低经典模态叠加法计算大规模广义特征值问题时的计算复杂度。这种改进的模态叠加法会利用时域谱元法的求解结果对线性系统方程进行降阶,通过计算降阶后的小规模广义特征值问题并最终保留少数的重要模态,重新形成一个小规模线性系统方程,该方程的规模将远远小于原方程,求解速度会得到大幅度提升,最后通过与经典模态叠加法的对比体现了改进后的优势。除了将模态叠加法与时域谱元法结合应用于内场谐振问题的计算,本论文还将该方法应用到外场电磁散射问题的仿真分析中,通过标准金属立方体以及带薄层介质涂覆的金属立方体的后向电磁散射的数值实例,体现该方法在瞬态电磁散射计算中的有效性。

关键词：模态叠加法时域谱元法快速计算特征值问题吸收边界条件瞬态散射问题

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