检索结果-内蒙古大学图书馆

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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用模态综合法对双转子系统进行动力学分析

用模态综合法对双转子系统进行动力学分析

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作者：李洪亮哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

双转子系统作为航空发动机广泛采用的一种主体结构,其动力特性对航空发动机的性能有着很大影响。因此,为了进一步提高航空发动机的性能,推动我国航空事业的发展,进行双转子系统动力特性的研究十分必要。本文针对双转子系统的结构... 详细信息

双转子系统作为航空发动机广泛采用的一种主体结构,其动力特性对航空发动机的性能有着很大影响。因此,为了进一步提高航空发动机的性能,推动我国航空事业的发展,进行双转子系统动力特性的研究十分必要。本文针对双转子系统的结构特点,构建了双转子系统的动力学模型。基于转子动力学的理论知识,建立了双转子系统的运动方程。将固定界面模态综合法应用于双转子系统,把双转子系统分割为两个子结构,分别计算了它们的陀螺模态。对于每个子结构各截取前8对陀螺模态与约束模态组成模态矩阵,利用模态矩阵将子结构从物理坐标变换到模态坐标,然后通过轴间轴承的支承力把两个子结构坐标变换后的运动方程相耦合,从而得到了模态综合后双转子系统的运动方程。经过模态综合,双转子系统在状态空间上的运动方程从原来的80维降到了40维,从而减小了计算规模。利用MATLAB软件对双转子系统在低、中、高三种工作转速下的不平衡响应进行了数值计算。结果表明,模态综合法在保证计算精度的前提下,提高了计算效率,节省了计算时间。对双转子系统不同进动形式下偏心盘稳态响应振幅与转子转速的关系进行了数值仿真。结果表明,模态综合法的计算结果与原系统的计算结果基本一致,仅在第三个共振转速区附近存在较小误差。最后利用模态综合法计算得到了偏心盘稳态响应的三维瀑布图和双转子系统的临界转速。

关键词：模态综合法双转子系统陀螺模态不平衡响应临界转速

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模态综合法在双转子系统中的应用

模态综合法在双转子系统中的应用

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第十三届全国非线性振动暨第十届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议

作者：李洪亮陈予恕哈尔滨工业大学航天学院

本文针对双转子系统的结构特点,构建了双转子系统的动力学模型。基于转子动力学的理论知识,建立了双转子系统的运动方程。将固定界面模态综合法应用于双转子系统的动力学分析。按双转子系统的结构特点将其划分为两个子结构,分别计算了... 详细信息

本文针对双转子系统的结构特点,构建了双转子系统的动力学模型。基于转子动力学的理论知识,建立了双转子系统的运动方程。将固定界面模态综合法应用于双转子系统的动力学分析。按双转子系统的结构特点将其划分为两个子结构,分别计算了两个子结构的陀螺模态和约束模态。截取两个子结构的前八对陀螺模态进行模态综合,得到综合后的运动方程。计算了双转子系统的不平衡响应,并对比了模态综合前后的计算结果,结果表明模态综合法在保证计算精度的前提下,提高了计算效率,节省了计算时间。

关键词：模态综合法双转子系统陀螺模态约束模态不平衡响应

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模态综合法在大型、复杂宇航结构振动特性分析中的应用

模态综合法在大型、复杂宇航结构振动特性分析中的应用

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第三届全国振动理论及应用学术会议

作者：冯振兴北京强度与环境研究所

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模态综合法研究进展

模态综合法研究进展

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2010年全国振动工程及应用学术会议(暨第十二届全国设备故障诊断学术会议、第二十三届全国振动与噪声控制学术会议)

作者：黄君春刘耀宗温激鸿国防科技大学机电工程与自动化学院机电工程研究所湖南长沙410073

本文综述了模态综合法的研究概况及其发展，重点阐述了自由界面模态综合法和固定界面模态综合法及其他几种方法的发展与内在联系,然后，概括了现代模态综合法在模态基与计算方法、自由度的缩聚和连接界面的处理三个方面的改进。从模态... 详细信息

本文综述了模态综合法的研究概况及其发展，重点阐述了自由界面模态综合法和固定界面模态综合法及其他几种方法的发展与内在联系,然后，概括了现代模态综合法在模态基与计算方法、自由度的缩聚和连接界面的处理三个方面的改进。从模态综合法在几类特殊工程问题中的应用情况可以看出，模态综合法仍然具有广泛的应用前景。另外,现代工程技术的发展也为今后模态综合法的发展指明了方向。

关键词：模态综合法自由界面模态基计算固定界面工程应用

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关于模态综合法模态函数选择和计算精度的研究

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中国纺织大学学报 1998年第5期24卷 40-44页

作者：沈永刚上海工程技术大学上海200065

为了提高模态综合法的综合效率和计算精度,对系统分部的划分、模态函数的选择和系统自由度数的确定作了研究.并重点放在选用幂级数作为分部形态函数时对系统计算精度的影响方面.

关键词：模态综合法模态函数计算精度幂级数自由度

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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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模态综合法中处理刚性子结构的技巧