检索结果-内蒙古大学图书馆

机械强度 2003年第3期25卷 330-333页

作者：王艾伦赵振宇仇勇中南大学机电工程学院长沙410083

将键合图用于动态子结构分析和研究 ,获得其相应的特征谱矩阵和振型矩阵 ,提出一种新的求解自由界面模态综合法的基本原理 ,推导出两个子结构自由界面模态综合法的计算方法。文中给出的算例表明 ,基于键合图方法的自由界面模态综合法方... 详细信息

将键合图用于动态子结构分析和研究 ,获得其相应的特征谱矩阵和振型矩阵 ,提出一种新的求解自由界面模态综合法的基本原理 ,推导出两个子结构自由界面模态综合法的计算方法。文中给出的算例表明 ,基于键合图方法的自由界面模态综合法方便、有效、结果准确 ,并确保了整体结构分割前和综合后的键合图模型的统一。

关键词：键合图模态综合法子结构自由界面特征谱矩阵振型矩阵

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计算临界转速的模态综合法

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风机技术 1993年第5期35卷 9-12页

作者：童榴生

本文以普洛尔法作为比较，用实际算例叙述了用模态综合法计算临界转速的方法，分析了这种方法的准确性。

关键词：透平机械临界转速模态综合法

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基于模态综合法实现某导弹弹翼试验模态边界的转化

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中国科技论文 2018年第16期13卷 1885-1888页

作者：冯松葛永娇高博戴晨中国科学院西安光学精密机械研究所西安710072 兰州空间技术物理研究院兰州730030

为实现某型导弹弹翼模态试验边界的转化,提出了一种基于模态综合理论实现某型导弹弹翼从自由模态参数到约束模态参数的转化方法。该方法分别对弹翼在自由与实际安装两种状态下进行模态试验,提取前三阶模态参数,利用自由模态综合法(参与... 详细信息

为实现某型导弹弹翼模态试验边界的转化,提出了一种基于模态综合理论实现某型导弹弹翼从自由模态参数到约束模态参数的转化方法。该方法分别对弹翼在自由与实际安装两种状态下进行模态试验,提取前三阶模态参数,利用自由模态综合法(参与模态综合的主模态谱矩阵和主模态振型矩阵由自由模态试验获得的模态频率和振型构成),将弹翼实际的约束边界等效为另一子结构,进行模态综合转化计算。计算结果与实际约束试验结果一致,证明了基于自由模态综合法实现该型导弹弹翼模态试验的边界转化是可行的,具有很强的工程应用价值。

关键词：模态综合法模态试验导弹弹翼模态参数转化

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具有弹性耦合结构振动系统的自由界面模态综合法

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工程力学 1990年第3期7卷 93-101页

作者：张洪田王传溥张志华哈尔滨船舶工程学院动力工程系

本文给出了以弹性连结件为耦合件的振动系统自由界面模态综合技术,把弹性连结件定义为“软子结构”单独处理,其余部件自然划分为若干子结构。利用有限单元法获取各子结构自由界面模态信息,用子结构的截断主模态及其高阶剩余柔度修正项... 详细信息

本文给出了以弹性连结件为耦合件的振动系统自由界面模态综合技术,把弹性连结件定义为“软子结构”单独处理,其余部件自然划分为若干子结构。利用有限单元法获取各子结构自由界面模态信息,用子结构的截断主模态及其高阶剩余柔度修正项作为结构 RayLeigh-Ritz 分析的假设模态,从而大幅度压缩了结构分析自由度。实例计算表明,该方法具有良好的综合精度,是分析具有弹性耦合结构振动问题的有效方法。

关键词：弹性耦合结构振动模态综合法

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模态综合法在航天器动力学仿真中的精度分析

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空间电子技术 2020年第6期17卷 77-82页

作者：蔡一波杜冬周爱明上海卫星工程研究所上海201109

模态综合法可有效解决在传统航天器动力学仿真中出现的整器模型过大、各分系统模型难以对接的问题。为探究主模态截断对固定界面模态综合法精度的影响,文章以串联卫星模型为例,分别利用频率截断法、有效模态质量截断法和势能判据截断法... 详细信息

模态综合法可有效解决在传统航天器动力学仿真中出现的整器模型过大、各分系统模型难以对接的问题。为探究主模态截断对固定界面模态综合法精度的影响,文章以串联卫星模型为例,分别利用频率截断法、有效模态质量截断法和势能判据截断法对各子结构进行主模态截断,并对比截断后计算所得综合系统和整星有限元系统的模态特性和动力学响应特性,分析两者间误差大小。结论表明,在低阶频率范围内,频率截断法的截断效率高于其他两种方法,而势能判据截断法的理论依据充足,在高阶频率范围也有很高精度。在实际工程应用中,可根据文章的分析结果,结合具体需求选择合适的主模态截断方法进行模态综合。

关键词：模态综合法主模态截断航天器动力学

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基于模态综合法的雷达天线机构柔体动力学仿真研究

基于模态综合法的雷达天线机构柔体动力学仿真研究

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作者：朱大炜上海交通大学

学位级别：硕士

在开展对机器人(机械臂)、航天器(大型天线和太阳帆板)、车辆(悬架部件)等领域动力学仿真研究的时候,部件大尺寸、轻型化等趋势使得传统的刚性体建模已经难以准确地模拟实际的工况,为了能够考察部件更为真实的动力学行为,部件所具有的... 详细信息

在开展对机器人(机械臂)、航天器(大型天线和太阳帆板)、车辆(悬架部件)等领域动力学仿真研究的时候,部件大尺寸、轻型化等趋势使得传统的刚性体建模已经难以准确地模拟实际的工况,为了能够考察部件更为真实的动力学行为,部件所具有的柔性特征需要加入到多体系统模型中,以此来进行柔体动力学的研究。本课题基于国内某雷达天线预研项目,该天线具有尺寸大,质量轻,柔性大等特点,为了能够准确的考查其在动作过程中的运动学和动力学行为,需要对其进行柔性体假设建模,并进行柔体动力学仿真研究。本文采用动态子结构法中的模态综合法对天线机构进行柔性化处理,利用修正Craig-Bampton模态集来描述天线柔性体的变形行为,并基于Lagrange法建立了动力学方程。结合运用NASTRAN和ADAMS软件,对雷达天线机构进行柔体动力学仿真研究。主要研究内容及成果如下: (1)根据雷达天线各个动作机构的不同特点,对不同部件的弹性变形对大范围运动的影响进行了分析,选取部分部件进行柔性化处理; (2)借助于有限元软件NASTRAN获得了用来代表部件柔性信息的模态中性文件,对其进行多方面的验证,保证了模型的准确性,结合

关键词：模态综合法拉格朗日法柔体雷达天线机构动力学仿真

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GCMS模态综合法及其在汽车底盘零部件动力学分析中的应用

GCMS模态综合法及其在汽车底盘零部件动力学分析中的应用

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作者：李辉湖南大学

学位级别：硕士

随着国民经济的发展与进步,汽车已成为普通群众的生活必需品。而针对汽车这样一个复杂结构,其开发和设计的难度较大,借助有限元分析已成为汽车开发的必备手段。对于汽车底盘零件分析问题,其动态分析需要耗费较大的计算资源,因而选择一... 详细信息

随着国民经济的发展与进步,汽车已成为普通群众的生活必需品。而针对汽车这样一个复杂结构,其开发和设计的难度较大,借助有限元分析已成为汽车开发的必备手段。对于汽车底盘零件分析问题,其动态分析需要耗费较大的计算资源,因而选择一个计算效率高且计算准确度大的计算方法,是解决汽车底盘零件分析问题的关键技术之一。模态综合法是一种将大型复杂结构,跟进其组成部分特点,将其分割为一个个独立的子结构,并根据子结构的模态数据来获得整个复杂结构的动态特性的方法。采用合适的模态综合法,是解决汽车底盘设计计算问题的有效手段。本文针对底盘零件的设计计算问题,研究了典型模态综合法的优缺点,提出了GCMS模态综合方法,并进行数值和有限元计算,研究模态综合法的有效性,并应用该方法进行底盘零件的设计计算。本文主要开展了以下几方面工作。首先,本文系统地分析了子结构方法的相关理论,并汇总分析了模态综合方法中子结构模态集,并在此基础上,推导了典型固定界面模态综合法、自由界面模态综合法、混合边界模态综合法及典型的改进算法,并针对这些典型理论,对比研究了各自的优缺点和应用局限性。其次,本文推导了GCMS模态综合方法,获得了基于惯性力均衡的GCMS模态综合法的理论方法。并通过回归推导证明,GCMS模态综合方法适用于所有模态综合方法及其对应的改进算法,该模态综合方法的一般性理论,具有普适性。再次,本文对于GCMS模态综合方法应用开展研究。自主开发MATLAB程序,分别从数值方法、有限元方法,进行了单子结构和多子结构的GCMS模态综合方法的算例研究,证明该方法的有效性和准确性。最后,针对底盘零部件的分析这一典型问题,采用GCMS模态综合算法进行仿真研究。利用商业软件***,建立的GCMS模态综合法的多体动力学分析的一般流程,并针对典型扭转梁悬架,进行基于GCMS模态综合法的多体动力学分析,从而指导工程设计。本文研究证明,GCMS模态综合方法,能够高效而准确地解决底盘零件的设计计算问题,具有较大的工程应用意义。

关键词：模态综合法固定界面自由界面混合界面底盘零件分析

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基于模态综合法的间隙非线性系统建模及动态特性分析

基于模态综合法的间隙非线性系统建模及动态特性分析

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作者：王强天津大学

学位级别：硕士

随着高速大容量电子计算机及有限元分析软件的发展,有限元建模逐渐成为解决结构动力学问题的一种有效的数值分析方法,并广泛应用于航空航天、机械、土木等工程领域。然而,对于使用了大量非线性连接元件的复杂结构系统而言,仅基于有限元... 详细信息

随着高速大容量电子计算机及有限元分析软件的发展,有限元建模逐渐成为解决结构动力学问题的一种有效的数值分析方法,并广泛应用于航空航天、机械、土木等工程领域。然而,对于使用了大量非线性连接元件的复杂结构系统而言,仅基于有限元方法难以对系统进行准确高效的建模与分析。连接界面存在间隙是导致结构产生非线性行为的重要原因之一。间隙非线性的存在势必会改变结构的刚度特性,进而对结构的动态特性产生重要影响。本文以间隙非线性系统建模及动态特性分析为研究内容,综合利用有限元建模、模态综合法和模型修正进行研究,以求为工程实际中间隙非线性系统动力学特性分析提供理论依据和技术支持,主要工作包括以下几个方面:（1）介绍含间隙非线性系统的研究背景与意义、模态综合法的研究现状以及结构动力学模型修正方法,在此基础上指出基于模态综合法开展含间隙非线性系统建模及动态特性分析的必要性。（2）对基于双协调自由界面模态综合法的模型降阶理论进行详细阐述。介绍有无刚体模态的子结构剩余模态求解方法。针对不同的连接界面（刚性连接界面,弹性连接界面,刚弹混合连接界面）情况分别进行介绍,同时对考虑外激励作用和非线性连接边界的系统整体动力学方程进行讨论。（3）建立悬臂板的有限元模型,采用模态综合法对悬臂板的有限元模型进行降阶得到悬臂板子结构模型。通过与有限元模型对比线性情况下的模态参数和时域响应,检验子结构模型的精度。进一步建立含间隙非线性悬臂板的子结构模型,分别基于时域响应和扫频曲线分析结构的非线性动力学特性,验证双协调自由界面模态综合法在间隙非线性系统建模中的可行性。（4）建立外伸梁的有限元模型,采用模态综合法对外伸梁的有限元模型进行降阶,进而通过模型修正得到连接边界处的间隙非线性连接刚度,完成含间隙外伸梁的非线性动力学模型建立,并基于所建立的非线性动力学模型分析外伸梁的非线性动态特性。（5）建立折叠舵面的有限元模型,采用模态综合法对折叠舵面的有限元模型进行降阶,进而通过模型修正得到连接界面处的间隙非线性连接刚度,完成含间隙折叠舵面的非线性动力学模型建立,并基于所建立的非线性动力学模型分析折叠舵面的非线性动态特性。

关键词：间隙非线性模态综合法有限元建模模型修正动态特性分析

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自由界面模态综合法的研究与系统实现

自由界面模态综合法的研究与系统实现

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作者：温争鸣华中科技大学

学位级别：硕士

自由界面模态综合法能够大幅度降低系统的自由度，保证动力学分析的精度，且便于与实物试验结合，因此，该方法已成为复杂结构动态分析最有效的方法之一，被广泛应用于工程实际。本文对模态综合技术的发展历史和研究现状进行了简要总结... 详细信息

自由界面模态综合法能够大幅度降低系统的自由度，保证动力学分析的精度，且便于与实物试验结合，因此，该方法已成为复杂结构动态分析最有效的方法之一，被广泛应用于工程实际。本文对模态综合技术的发展历史和研究现状进行了简要总结，分析对比了固定界面法与自由界面法的优缺点，详细介绍了自由界面模态综合法的计算流程和子结构剩余模态的近似及精确计算方法。讨论了自由界面子结构刚体模态的处理方法以及连接子结构的定义和应用，推导了阻尼系统精确剩余柔度表达式，并以此为基础提出了一种适用于非比例阻尼系统的自由界面模态综合法，该方法可退化成与无阻尼（或比例阻尼）系统的自由界面模态综合法相同的格式，形成了无阻尼（或比例阻尼）与非比例阻尼自由界面模态综合的统一表达。由于该方法在计算过程中不涉及传统的状态空间方程求解，因此在计算空间和时间上更具有优势。本文基于求解功能强大的Nastran求解器和DMAP开发语言，研制开发了自由界面模态综合求解系统，结合自由界面模态综合法的计算流程设计了系统的功能模块。最后，通过多个实例对求解系统进行了测试，并与Nastran整体计算结果进行对比，验证了系统在处理刚性连接、弹性连接以及多个子结构连接问题时的正确性和有效性。

关键词：模态综合法自由界面法连接子结构阻尼系统剩余柔度 DMAP

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基于模态综合法的运载火箭动力学分析

基于模态综合法的运载火箭动力学分析

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作者：杨文健大连理工大学

学位级别：硕士

运载火箭是实现太空探索的基础工具,也是国家综合实力的重要标志。运载火箭在运行过程中,一方面受到推力偏心和外界气流产生的复杂荷载作用,另一方面受到发动机强烈喷流和气动产生的恶劣振动噪声影响。这些不利因素不但会引起火箭箭体... 详细信息

运载火箭是实现太空探索的基础工具,也是国家综合实力的重要标志。运载火箭在运行过程中,一方面受到推力偏心和外界气流产生的复杂荷载作用,另一方面受到发动机强烈喷流和气动产生的恶劣振动噪声影响。这些不利因素不但会引起火箭箭体的疲劳破坏,也会导致内部设备的失效,从而大大降低整个系统的安全性和可靠性。因此,对运载火箭进行动力学分析至关重要。然而运载火箭结构庞大复杂,其有限元模型动辄具有几百万个自由度,且需反复修改结构参数进行重分析,传统的动力学数值分析方法针对这类完整模型计算效率低下,分析成本极高。因此,开展基于模型降阶技术的运载火箭动力学特性研究具有重要的理论意义和应用价值。本文主要基于模态综合法对运载火箭有限元模型进行子结构动力学分析。首先,系统介绍了模态综合法的理论推导,并将固定界面模态综合法扩展到包含弹簧铰的特殊结构。然后,基于***/Nastran实现运载火箭的参数化建模,通过子结构方法对运载火箭有限元模型进行模态分析、瞬态响应分析及谐响应分析,并在此基础上对运载火箭随机振动问题进行系统研究。最后,基于PyQt进行二次开发,实现固定界面模态综合法和自由界面模态综合法的流程化设计。具体工作内容为:1)阐述了子结构方法的基本流程,并且详细地对固定界面法和自由界面法进行了公式推导和对比,对子结构方法中出现的主模态、约束模态、附着模态和剩余附着模态进行了介绍;最后将固定界面法推广到包含弹簧铰的特殊结构,并通过一个简单薄板的算例验证了本文所提方法的正确性。2)使用PCL语言对运载火箭进行参数化建模并对运载火箭模型进行动力子结构分析。首先介绍了PCL语言的应用范围和优势;然后以某型号运载火箭为蓝本,建立了较为精细的三维运载火箭有限元模型;接下来将该模型的结构尺寸和材料属性共17个参数作为参数化建模变量,通过PCL语言编译了参数化建模文件,有效降低了建模时间和重分析成本;最后基于***对运载火箭有限元模型进行了子结构动力响应分析,并将计算结果和计算效率与整体模型动力学分析的结果和效率进行对比,体现出子结构方法的正确性和高效性。3)基于本文的子结构降阶模型,将虚拟激励法与有限元软件结合起来,对运载火箭模型进行随机振动分析。首先,介绍了平稳随机振动的常规算法CQC法,并阐述了虚拟激励法的基本原理,理论上验证了这两种方法的一致性;其次,将虚拟激励法与***进行结合,运用软件中的谐响应分析模块,实现了虚拟激励法随机振动分析,并通过运载火箭算例验证了这种方法的正确性和高效性;最后,将子结构降阶模型应用其中,以运载火箭为研究对象,进一步降低了随机振动分析的计算时间和重分析成本。4)基于模态综合法的***/Nastran二次开发。借助PyQt对运载火箭子结构动力分析过程设计出一款简洁明了的可视化操作平台,该平台可调用***/Nastran,应用固定界面法或自由界面法对运载火箭进行多种动力学分析,不仅避免了商业软件中子结构方法操作的冗余繁杂,而且更便于用户熟悉子结构分析的流程。

关键词：运载火箭模态综合法随机振动二次开发

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