检索结果-内蒙古大学图书馆

采用子结构模态综合法分析空心锭子的临界转速

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中国纺织大学学报 1997年第3期23卷 73-78页

作者：吴文英王正奎沈全中国纺织大学机械工程系上海200051 中国纺织大学基础科学部上海200051 上海外经(集团)有限公司上海200040

采用子结构模态综合法计算了新型高速空心锭子的前二阶临界转速,讨论了空心锭子主要结构参数临界转速的影响,提出了适应不同工作转速的空心锭子结构参数选择范围。

关键词：空心锭子子结构模态综合法临界转速纺纱设备

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模态综合法在大型结构抗震、动力计算中的应用

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大连理工大学学报 1982年第3期 35-46页

作者：曲乃泗大连工学院工程力学教研室

本文首先应用饯令希教授提出的余能等效准则，将板壳连续体转换成杆系模型，从而在对板壳、杆系组合空间结构进行动力分析时可以避免连续体与杆件连接处出现带宽过大的不利情况。在利用模态综合法时，本文通过迭代的途径考虑了副自由... 详细信息

本文首先应用饯令希教授提出的余能等效准则，将板壳连续体转换成杆系模型，从而在对板壳、杆系组合空间结构进行动力分析时可以避免连续体与杆件连接处出现带宽过大的不利情况。在利用模态综合法时，本文通过迭代的途径考虑了副自由度的惯性力效应，提高了精度。根据模态法的特点，文中提出了按反应谱直接计算地震位移的方法，有效地克服了以往先求地震荷载再算地震位移的缺点，大大节省了计算时间。文后给出了两个数值计算实例。

关键词：惯性力余能赝力保守力模态综合法振动分析方法对角元素计算公式地震反应

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模态综合法在转子动力学中的应用

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振动与冲击 1984年第3期 16-24页

作者：张文复旦大学

本文讨论模态综合法在转子动力学中的推广应用,导出由模态综合法归结出的转子系统运动方程,由此分析进动回转、临界转速、不平衡响应和运动稳定性等问题,侧重处理复杂转子系统。

关键词：转子系统广义坐标临界转速模态综合法振动分析方法

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航天器柔性多体动力学及模态综合法的应用

航天器柔性多体动力学及模态综合法的应用

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作者：丛百林中国科学院空间科学与应用研究中心

学位级别：硕士

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基于模态综合法的主次结构动力特性分析

基于模态综合法的主次结构动力特性分析

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作者：李健武汉理工大学

学位级别：硕士

模态综合法是解决大型复杂结构动力特性问题的有效方法。它是基于有限元法将复杂结构分为若干子结构,然后对子结构进行动力分析,最后通过模态综合得到组合结构的动力特性。本文首先综述了模态综合法的研究现状,并系统地给出了固定界面... 详细信息

模态综合法是解决大型复杂结构动力特性问题的有效方法。它是基于有限元法将复杂结构分为若干子结构,然后对子结构进行动力分析,最后通过模态综合得到组合结构的动力特性。本文首先综述了模态综合法的研究现状,并系统地给出了固定界面模态综合法的基本理论,由于固定界面模态综合法不能有效的缩减界面自由度,所以在对一些大型复杂结构进行模态分析时将会导致计算效率不高。因此本文提出了一种基于模态综合法的主次结构动力特性的研究方法,该方法通过模态综合后的求解矩阵不依赖于主次结构的界面自由度数目,而仅仅取决于主结构和次结构的保留模态数,因此方程阶数得到了有效的缩减,计算效率得到了提高。并注意到了该方法由于忽略了次结构对主结构的影响,所以计算精度不高。然后本文提出了一种修正方法,通过模型缩聚技术,把次结构的缩聚刚度矩阵和质量矩阵分别加到主结构相应的矩阵中,以体现次结构对主结构的影响,并用实例验证了修正后的方法具有较好的精度。本文还提出了模态综合法在有限元分析软件sap2000和数值计算软件MATLAB中的实现路线,并详细介绍了从sap2000中提取模型刚度矩阵和质量矩阵的方法。最后通过对一个包含楼梯的十层框架模型进行研究,将主体框架结构作为主结构,楼梯作为次结构,选取不同的主次结构的保留模态进行计算分析,并将结果与完全有限元方法进行对比。结果显示本文所提方法计算出的组合结构的频率和振型与完全有限元模型所得结果十分接近,并且随着所取主次结构保留模态数的增加,计算结果的精度进一步提高。而且本文中的方法还能有效地计算组合结构特定频率范围内的模态信息,由于仅仅是将目标频率范围内的模态进行综合,所以大大提高了计算效率。

关键词：非结构构件模态综合法主次结构动力特性保留模态

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分段输液管道振动的模态综合法分析

分段输液管道振动的模态综合法分析

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作者：赵楚楚上海大学

学位级别：硕士

输液管道作为航空航天、潜海远洋等工程领域的重要基础部件,在复杂的激励环境下极易产生不可预测的共振,由此产生较大的振动导致管道疲劳破坏诱发系统故障。分段输液管道的振动特性通常难以用解析解表示。因此,本文为了计算管道结构的... 详细信息

输液管道作为航空航天、潜海远洋等工程领域的重要基础部件,在复杂的激励环境下极易产生不可预测的共振,由此产生较大的振动导致管道疲劳破坏诱发系统故障。分段输液管道的振动特性通常难以用解析解表示。因此,本文为了计算管道结构的固有频率和振型,将模态综合法(Component Mode Synthesis,CMS)从保守系统推广到陀螺系统。采用模态综合法,对分段输液直管和L形输液管道两种应用结构进行了研究。针对分段输液直管,将模态综合法的结果分别与复模态法(Complex Mode Method,CMM)、有限元法(Finite Element Method,FEM)的结果进行比较,验证了本方法的准确性。针对L形输液管道,通过模态综合法得到其固有频率和振型。具体研究内容总结如下:(1)基于能量概念和Lagrange方程,提出了分段输液直管的模态综合法。通过子结构界面条件推导出模态综合法下分段输液管道的质量矩阵、刚度矩阵、陀螺矩阵的表达式,进而建立广义特征值问题,求解得到管道的固有频率和振型。考虑空管状态下,将两段阶梯管和三段阶梯管的固有频率和振型与ANSYS仿真结果对比。分析前6阶模态,两种方法得到了相同的振型,且固有频率的相对误差最大在5%以内。分别计算了自由界面和固定界面下子结构保留不同主模态阶数输液管道前4阶固有频率随流速的变化,两段阶梯输液直管保留4阶主模态可得到准确结果,而三段阶梯输液直管则至少需保留6阶主模态得到准确结果。(2)得到了两端固支分段输液直管固有频率及振型的复模态分析解和有限元仿真解,并导出了临界流速。其结果可以验证输液管道模态综合法的准确性。虽然随流速增大相对误差增大,但是模态综合法与两种方法的频率结果整体上是接近的。对比了自由界面和固定界面,保留不同阶数主模态对结果精度的影响,表明当保留相同主模态时,两种方法的结果精度接近,相对误差均约为2%。通过三种方法计算的分段输液直管的临界流速,结果表明,需要6阶主模态能够得到准确的临界流速。(3)提出了L形输液管道的模态综合法。考虑子结构界面间横向和纵向的位移和力的协调条件,建立了L形输液管道振动的离散模型,进而导出特征值问题求解得到固有频率、振型和临界流速。分别计算了空管状态下一端自由和两段固支的L形管道频率和振型,与ANSYS仿真结果比较。针对前4阶模态,两种方法得到了相同的振型和相对误差约为10%的固有频率。分析了保留不同主模态随流速变化前4阶频率的收敛性。结果表明,需要保留8阶主模态才能准确得到两种L形管道前4阶频率,保留6阶主模态才能得到准确的临界流速。综上所述,所提出的分段输液管道的模态综合法是准确的,并且通过与复模态法、有限元法对比进行了验证。模态综合法的提出为分析复杂输液管道的振动提供了新的可能。

关键词：输液管道模态综合法复模态分析频率振型临界流速

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基于模态综合法的整流罩分离仿真技术研究

基于模态综合法的整流罩分离仿真技术研究

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作者：余越大连理工大学

学位级别：硕士

随着国内航天工程的发展,在运载火箭部件大尺寸,轻量化的趋势下,开展对航天器诸如整流罩,级间段等部分的动力学仿真研究的时候,其结构在运动过程中产生的变形以及振动必须进行考虑,而传统的纯刚体建模已经很难准确的模拟实际的情况,依... 详细信息

随着国内航天工程的发展,在运载火箭部件大尺寸,轻量化的趋势下,开展对航天器诸如整流罩,级间段等部分的动力学仿真研究的时候,其结构在运动过程中产生的变形以及振动必须进行考虑,而传统的纯刚体建模已经很难准确的模拟实际的情况,依据刚体进行分析设计会增加运载过程中产生故障的风险,故在进行分析时必须考虑部件的柔性特征才能更为真实的模拟部件的动力学行为。本课题基于国内某型号火箭的科研项目,其整流罩具有大尺寸,大柔性,轻质量的特点,故其抛罩过程是一个弹性振动与刚体运动的复合运动。故为了准确模拟其在分离过程中的动力学行为,需要对目标部件进行柔性建模,并进行柔体动力学仿真研究。本文分别通过模态综合法及显式算法,运用ADAMS和ABAQUS等软件对整流罩分离过程进行柔性动力学仿真研究。本文主要研究内容如下所示：1.基于实际整流罩结构建立整流罩的数字化模型,并通过对整流罩结构的分析以及参考实际实验数据,明确模型结构、边界条件以及载荷状况,得出整流罩模型刚柔耦合建模方案,为后续的研究工作打下基础。2.运用商用有限元软件ABAQUS得出柔化部件的模态中性文件(mnf),并对半罩结构进行初步的静力学分析,结合虚拟样机软件ADAMS建立整流罩分离的多体动力学模型,对其正常工作状态下进行仿真分析,研究整流罩在分离过程中的工作性能。3.通过商用有限元软件ABAQUS建立有限元模型,对整流罩结构故障工况通过显式动力学以及模态综合法进行仿真分析,研究整流罩结构设计的安全冗余,并通过分析两者的差别,研究使用模态综合法解决整流罩分离问题的可行性。本研究为柔性整流罩结构的研究和设计提供了数据参考以及依据。并对类似情况的多柔体动力学问题提供了一种较为效率的解决方案。

关键词：整流罩模态综合法刚柔耦合 ABAQUS ADAMS 动力学仿真

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基于模态综合法的间隙非线性系统

基于模态综合法的间隙非线性系统

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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... 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：间隙非线性系统模态综合法有限元建模动态特性

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齿轮传动转子系统动力学特性的模态综合法

齿轮传动转子系统动力学特性的模态综合法

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作者：吴青凤西安科技大学

学位级别：硕士

本文采用模态综合法研究了齿轮传动转子系统的动力学特性，主要研究内容和结论如下：首先利用当量齿形法建立了齿轮轮齿变形和啮合刚度计算模型，同时采用当量齿形法和有限元法对某型齿轮进行了计算和比较。然后建立了... 详细信息

本文采用模态综合法研究了齿轮传动转子系统的动力学特性，主要研究内容和结论如下：首先利用当量齿形法建立了齿轮轮齿变形和啮合刚度计算模型，同时采用当量齿形法和有限元法对某型齿轮进行了计算和比较。然后建立了转子系统的有限元模型、推导了运动方程，研究了临界转速和不平衡响应的求解方法。基于转子系统的有限元法的研究，从理论上分析了齿轮传动转子系统的模态综合法的建模和求解的具体步骤。以某齿轮传动转子系统为研究对象，采用模态综合法分析了其临界转速及相应的模态。数值结果表明转子系统在弹性支承时的临界转速值比刚性支承时的临界转速值小;耦合系统的临界转速包括与单转子非常接近的临界转速和耦合形成的新临界转速，而模态除了单转子模态和以某一单转子为主的耦合模态，还派生出新的耦合模态。最后，研究了某齿轮传动转子系统的不平衡响应，分析了支承条件、耦合和不平衡分布对转子系统不平衡响应的影响。结果表明弹性支承时系统各结点的不平衡响应的幅值较刚性支承时大;在一定条件下，耦合有时会抑制系统的不平衡响应，也可能会加剧系统的不平衡响应;转子的转速越高，所引起的不平衡响应就越大，因此要特别注意提高高速转子上的动平衡精度，以提高系统的动态品质。应用模态综合法分析齿轮传动转子系统的动力学特性，结果表明模态综合法能有效地降低系统的自由度，提高计算速度，对于复杂的多转子-轴承系统的动力学研究具有广泛的应用前景。

关键词：齿轮传动转子系统临界转速不平衡响应模态综合法

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面对称结构的模态综合法

面对称结构的模态综合法

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作者：柯丽君山东大学

学位级别：硕士

该文介绍了动态子结构法的研究历史和以后的发展以及目前存在的问题.包括工程背景,一些模态法的提出和发展及改进,及模态法的优缺点.针对动态子结构法其中的一个优点,即可以根据子结构的具体情况,采取各自最适合的方法求解子结构的模态... 详细信息

该文介绍了动态子结构法的研究历史和以后的发展以及目前存在的问题.包括工程背景,一些模态法的提出和发展及改进,及模态法的优缺点.针对动态子结构法其中的一个优点,即可以根据子结构的具体情况,采取各自最适合的方法求解子结构的模态,因此,当结构存在对称性时,就可以只计算其中一半子结构的模态,这可以大大减少计算工作量,该文提出了对称结构的模态综合法.具体做法是根据一个子结构的质量阵、刚度阵、模态阵,利用对称性得出与之对称的另一子结构的质量阵、刚度阵、模态阵,然后将两个子结构综合,得出综合的模态.为了提高模态综合法的综合精度,该文对常用的固定界面法、自由界面法与混合界面法进行了改进.在改进自由界面法和混合界面法时,用较精确的剩余模态来代替双协调动态子结构法中的剩余模态.在计算剩余模态时,不但考虑静态的影响，也考虑动态的影响，但为了简化计算，用子结构的第一阶频率来代替未知的频率，使方程线性化.

关键词：模态综合法面对称结构模态法自由界面法

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