检索结果-内蒙古大学图书馆

工程力学 2023年第3期40卷 54-64页

作者：邹云峰卢玄东阳劲松周帅何旭辉中南大学土木工程学院湖南长沙410075 轨道交通工程结构防灾减灾湖南省重点实验室湖南长沙410075 中南大学交通运输工程学院湖南长沙410075 中国建筑第五工程局有限公司湖南长沙410004

提出一种基于模态综合法和模态叠加法的密集模态结构响应重构方法,通过两次坐标变换将全结构缩聚为自由度更少的超单元模型,将超单元模型的模态分为密集模态和剩余模态。通过经验模态分解法分离出已知响应中单阶的剩余模态响应,进而重... 详细信息

提出一种基于模态综合法和模态叠加法的密集模态结构响应重构方法,通过两次坐标变换将全结构缩聚为自由度更少的超单元模型,将超单元模型的模态分为密集模态和剩余模态。通过经验模态分解法分离出已知响应中单阶的剩余模态响应,进而重构出待测位置的剩余模态响应,待测位置的密集模态响应可由模态振型和剩余模态计算得到,通过模态叠加法实现在密集模态下的时域响应重构。进行了数值模拟研究,将待测位置响应的理论值与重构值进行比较以验证该方法的精度和效率,此外还详细研究了主模态数量、子结构划分方式、测量噪声和阻尼对重构结果的影响。结果表明:该文方法通过模型缩聚大大减少了重构的数据量,并且改善了传统EMD方法不能分离频率间隔较小的模态而无法实现响应重构这一不足,无论密集模态存在与否都可适用于结构的应力、应变、位移、加速度等多种动力响应的重构。

关键词：模态综合法模态叠加法密集模态响应重构经验模态分解

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一种基于滞变阻尼假定的混合结构抗震计算模态叠加法

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土木工程学报 2021年第8期54卷 101-110,128页

作者：刘庆林傅学怡袁雄洲深圳信息职业技术学院广东深圳518172 深圳大学建筑设计研究院广东深圳518060

黏滞阻尼假定导致现行用于混合结构抗震计算的时程分析方法存在不足。滞变阻尼假定与试验结果相符,克服了黏滞阻尼假定的缺陷。该文提出一种基于滞变阻尼假定的模态叠加法,对单一材料结构和混合结构皆适用,其阻尼矩阵构造方法简单、构... 详细信息

黏滞阻尼假定导致现行用于混合结构抗震计算的时程分析方法存在不足。滞变阻尼假定与试验结果相符,克服了黏滞阻尼假定的缺陷。该文提出一种基于滞变阻尼假定的模态叠加法,对单一材料结构和混合结构皆适用,其阻尼矩阵构造方法简单、构造工作量小、物理意义明确,回避了基于黏滞阻尼假定时计算阻尼矩阵需要事先确定若干响应较为显著频率问题和需要计算模态阻尼比问题,有效改进了经典模态叠加法用于混合结构抗震计算的不足,可以得到更加合理的计算结果,与模型振动台试验的破坏形态更加吻合。

关键词：滞变阻尼假定混合结构抗震计算模态叠加法时程分析

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基于实模态的非比例阻尼体系复模态叠加法

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振动工程学报 2021年第6期34卷 1142-1150页

作者：付相球潘旦光北京科技大学土木工程系北京100083 北京科技大学城市地下空间工程北京市重点实验室北京100083

为提高非比例阻尼体系强迫振动时复模态叠加法的计算效率,基于模态摄动法基本原理,提出一种利用无阻尼体系实模态的复模态叠加法。该方法由模态摄动法将非比例阻尼体系的复模态表示为实模态线性组合,在此基础上,建立了强迫振动复模态叠... 详细信息

为提高非比例阻尼体系强迫振动时复模态叠加法的计算效率,基于模态摄动法基本原理,提出一种利用无阻尼体系实模态的复模态叠加法。该方法由模态摄动法将非比例阻尼体系的复模态表示为实模态线性组合,在此基础上,建立了强迫振动复模态叠加法的实模态的线性组合解。以一个带附加阻尼的强非比例阻尼三层框架结构为例进行地震反应分析,计算结果表明当附加实模态数不小于8时,模态摄动法所得的特征值误差小于2%;在复模态叠加法模态截断方面,基于累积振型参与质量和累积振型贡献系数所得的模态数偏少,建议采用首层平动的累积振型加速度贡献系数作为模态截断的依据,此时,复模态叠加法所得水平位移的峰值误差小于10%,累积误差小于15%,显示了良好的计算精度;且该方法的计算时间小于基于状态空间法的复模态叠加法。以一个钢结构框架办公楼地震反应分析为例,验证了该方法的适用性。综合来看,对于强非比例阻尼体系,强制解耦的实模态叠加法计算误差较大,而该方法可兼顾计算效率与精度。

关键词：地震反应分析模态叠加法非比例阻尼模态摄动法状态空间法

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基于模态叠加法的车身疲劳分析

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西部交通科技 2023年第6期 189-192页

作者：黄志杰何雷张皓惟刘善英柳州铁道职业技术学院广西柳州545616 东风柳州汽车有限公司广西柳州545005

由于车身固有频率和外载频率接近,汽车行业普遍采用的准静态疲劳分析法无法准确预测车身疲劳寿命。文章利用模态叠加法对汽车车身进行了瞬态动力学分析,通过模态应力恢复法获得车身关键零部件的应力时程,对车身进行了疲劳分析,并与传统... 详细信息

由于车身固有频率和外载频率接近,汽车行业普遍采用的准静态疲劳分析法无法准确预测车身疲劳寿命。文章利用模态叠加法对汽车车身进行了瞬态动力学分析,通过模态应力恢复法获得车身关键零部件的应力时程,对车身进行了疲劳分析,并与传统的准静态疲劳分析方法进行了对比。结果表明,该方法对车身的疲劳分析结果更加准确,具有很好的工程应用价值。

关键词：模态叠加法准静态法疲劳分析汽车车身

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基于模态叠加法的高压风机抗冲击性能研究

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机械工程师 2023年第10期 96-99页

作者：张锋钰夏树昂韩洋洋罗太刚岳强大连船舶重工集团有限公司辽宁大连116011 中国船舶集团有限公司第七一八研究所河北邯郸056027

船用设备的抗冲击性能研究对于提高舰船生命力具有重要意义,文中基于模态叠加法对一高压风机进行抗冲击仿真,模态叠加法提高了仿真计算的经济性。整个仿真流程包括前处理、求解设置和后处理,得到高压风机受三向冲击时的最大应力,与铝材... 详细信息

船用设备的抗冲击性能研究对于提高舰船生命力具有重要意义,文中基于模态叠加法对一高压风机进行抗冲击仿真,模态叠加法提高了仿真计算的经济性。整个仿真流程包括前处理、求解设置和后处理,得到高压风机受三向冲击时的最大应力,与铝材料的条件屈服强度进行对比,验证该高压风机具有抗三向冲击的性能。对船用设备的结构设计和仿真计算具有一定的指导作用。

关键词：高压风机模态叠加法瞬态动力学抗冲击仿真

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基于模态叠加法的悬臂吊悬臂结构优化

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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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基于模态叠加法的航空发动机轮盘振动特性研究

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应用力学学报 2020年第2期37卷 661-665,I0014页

作者：由于张伟高翔黄文超中国飞机强度研究所西安710065

以某型航空发动机轮盘为研究对象,分别通过数值模拟和试验测试获得结构特定振型下的模态参数;提出采用模态置信度开展模态振型的相关度评价;基于模态叠加法开展轮盘结构谐响应分析,并通过理论推导和数值仿真开展结构阻尼和激励量值对振... 详细信息

以某型航空发动机轮盘为研究对象,分别通过数值模拟和试验测试获得结构特定振型下的模态参数;提出采用模态置信度开展模态振型的相关度评价;基于模态叠加法开展轮盘结构谐响应分析,并通过理论推导和数值仿真开展结构阻尼和激励量值对振动响应的影响规律研究。结果表明,在轮盘结构三节径振型处,共振频率计算结果与测试结果相差1.7%,验证了模态测试的正确性。模态振型置信度为0.999,说明模态测试与仿真结果吻合较好。通过谐响应分析得到轮盘最危险点的幅频曲线,并基于数值仿真验证了轮盘结构振动响应幅值与模态阻尼呈反比、与激励量值呈正比的理论推导的正确性。

关键词：航空发动机轮盘模态置信度模态叠加法结构阻尼谐响应分析

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基于模态叠加法的后背门焊点疲劳预测

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机械研究与应用 2021年第3期34卷 138-140页

作者：郑轩苟黎刚廖慧红张俊尹道志郭川川吉利汽车研究院(宁波)有限公司浙江宁波315000

传统的准静态方法不能覆盖开闭件动态响应造成的疲劳损伤,对车身进行基于模态叠加法的模态瞬态分析,同时考虑某车型后背门设计状态和实车状态的差异,分别对后背门焊点寿命进行仿真计算,复现了实车出现的焊点开裂现象,并对其造成的原因... 详细信息

传统的准静态方法不能覆盖开闭件动态响应造成的疲劳损伤,对车身进行基于模态叠加法的模态瞬态分析,同时考虑某车型后背门设计状态和实车状态的差异,分别对后背门焊点寿命进行仿真计算,复现了实车出现的焊点开裂现象,并对其造成的原因进行调查。通过此方法复现实车失效问题,说明了模态瞬态法在开闭件疲劳耐久分析中的准确性和必要性,同时可看出缓冲块对于后背门耐久性能的重大影响,对后背门开发过程有重要的指导意义。

关键词：准静态疲劳法模态叠加法傅里叶变换疲劳分析

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基于模态叠加法和直接刚度法的列车-轨道-桥梁耦合系统高效动力分析混合算法

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工程力学 2019年第4期36卷 196-205页

作者：朱志辉张磊龚威罗思慧姚京川余志武中南大学土木工程学院湖南长沙410075 中南大学重载铁路工程结构教育部重点实验室湖南长沙410075 中国铁道科学研究院铁道建筑研究所北京100081

为提高列车-轨道-桥梁耦合系统(Train-Track-BridgeCoupledSystem,TTBS)动力分析的计算效率,该文基于作者之前提出的TTBS动力分析混合模型,结合模态叠加法和直接刚度法,提出了一种改进的混合方法(Improved Hybrid Method,IHM)。该方法中... 详细信息

为提高列车-轨道-桥梁耦合系统(Train-Track-BridgeCoupledSystem,TTBS)动力分析的计算效率,该文基于作者之前提出的TTBS动力分析混合模型,结合模态叠加法和直接刚度法,提出了一种改进的混合方法(Improved Hybrid Method,IHM)。该方法中,列车动力方程通过多刚体动力学方法建立;轨道结构动力方程通过直接刚度法建立以准确求解其高频局部振动响应,桥梁结构动力方程通过模态叠加法建立以降低其自由度数目。列车和轨道结构通过轮轨线性Hertzian接触关系耦合为列车-轨道耦合时变子系统,轨道与桥梁间通过轨-桥相互作用力的平衡迭代实现耦合。首先以朔黄重载铁路32 m简支梁桥现场试验数据验证了该文方法的正确性。然后,以CRH2型高速动车组通过万宁系杆拱桥为例,探究了桥梁振型数量对动力响应指标计算精度的影响规律,最后,对比三种不同的列车-轨道-桥梁耦合系统动力分析方法的计算结果及耗时,结果表明:同样的计算精度下,该文方法具有更高的计算效率。

关键词：桥梁工程列车-轨道-桥梁耦合系统动力响应混合模型直接刚度法模态叠加法计算效率

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基于模态叠加法的车桥动静力学组合研究

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起重运输机械 2020年第16期 45-51页

作者：顾永峰王伟平韩意王秋童郑艳超中国农业机械化科学研究院北京100083 北京金轮坤天特种机械有限公司北京101113 陆军装备部装备项目管理中心北京100072

由于地面不平整,运输车车桥在车行进过程中会受到静载及短时谐波动载的组合作用,车桥结构易发生共振。文中基于模态叠加法建立运输车车桥动态特性理论计算模型,并应用有限元分析软件Ansys对结构分别进行静力学、谐响应以及动静力学组合... 详细信息

由于地面不平整,运输车车桥在车行进过程中会受到静载及短时谐波动载的组合作用,车桥结构易发生共振。文中基于模态叠加法建立运输车车桥动态特性理论计算模型,并应用有限元分析软件Ansys对结构分别进行静力学、谐响应以及动静力学组合分析。分析求解得到车桥结构的静、动力学响应云图,并应用谱聚类法对结果进行精细化处理,重点对不同频率的谐波激励下车桥的幅频特性曲线进行对比分析。分析结果表明:动静力学组合研究所得到的结果比单一分析所得到的结构响应明显,更接近实际工况;车桥结构在频率为543Hz、相位角为85°的动静联合激励下会发生一阶共振且响应最大,最大位移1.81mm,局部应力最大值可达到849.02MPa,共振时结构强度不足,结构设计时应避免共振。所研究内容对运输车车桥的安全设计及改进有重要意义,可为其他多力学组合分析提供参考。

关键词：运输车车桥共振动静力学组合模态叠加法谱聚类

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