检索结果-内蒙古大学图书馆

哈尔滨工程大学学报 2019年第4期40卷 689-695页

作者：于鹏垚王天霖赵勇苏绍娟甄春博大连海事大学船舶与海洋工程学院辽宁大连116026

针对有限元振型引入的计算难点,结合有限元方法提供的模态信息和解析水动力模型,建立了二维楔形体入水冲击的水弹性分析方法,给出了可行的数值处理方法。通过不同网格密度和模态数目下的计算结果,表明该方法具有较好的收敛性。通过与文... 详细信息

针对有限元振型引入的计算难点,结合有限元方法提供的模态信息和解析水动力模型,建立了二维楔形体入水冲击的水弹性分析方法,给出了可行的数值处理方法。通过不同网格密度和模态数目下的计算结果,表明该方法具有较好的收敛性。通过与文献结果的,验证了该方法的正确性。与现有的基于解析砰击模型的水弹性分析方法相比,该方法不需要结构模型的解析振型,可适用于复杂的结构形式。最后,以具有复杂边界形式的楔形体为例进行分析,体现了该方法的优越性。

关键词：入水冲击有限元方法正则模态水动力水弹性砰击流固耦合二维楔形体

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移动交界面流固耦合传热的数值稳定性分析

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东北大学学报（自然科学版） 2016年第2期37卷 222-226页

作者：赵千里孙志礼佟操柴小冬东北大学机械工程与自动化学院辽宁沈阳110819

研究了交界面移动情况下流固耦合稳态传热的数值稳定性问题.考虑Dirichlet-Robin组合边界条件,用速度表征交界面的移动情况,流体域和固体域分别采用有限体积法和有限单元法进行离散及数值求解,利用Goudonov-Ryabenkii理论正则模态分析... 详细信息

研究了交界面移动情况下流固耦合稳态传热的数值稳定性问题.考虑Dirichlet-Robin组合边界条件,用速度表征交界面的移动情况,流体域和固体域分别采用有限体积法和有限单元法进行离散及数值求解,利用Goudonov-Ryabenkii理论正则模态分析方法重点研究了交界面移动时数值方法的稳定性,最终获得了一条由耦合系数和移动速度组成的最优曲线,并且证明了当耦合系数和移动速度在这条曲线上取值时,离散的求解域能够达到最快的收敛速度及绝对的稳定性特征.为设计人员进行数值仿真时选取合理的参数提供了参考.

关键词：移动交界面耦合传热组合边界条件稳定性分析正则模态

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磁场作用下导电流体的流动稳定性研究进展

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化工进展 2017年第B11期36卷 17-26页

作者：董帅李爽刘立帅叶学民华北电力大学能源动力与机械工程学院河北保定071003

磁场作用下导电流体的流动稳定性研究在电磁材料制备过程以及核聚变反应堆冷却系统的设计与制造有重要意义。文中简述了流动稳定性研究的主要方法,分析了正则模态和非正则模态两种方法的利弊,因两类方法所考察的扰动的增长形式不同,其... 详细信息

磁场作用下导电流体的流动稳定性研究在电磁材料制备过程以及核聚变反应堆冷却系统的设计与制造有重要意义。文中简述了流动稳定性研究的主要方法,分析了正则模态和非正则模态两种方法的利弊,因两类方法所考察的扰动的增长形式不同,其结论往往不一致;对近十几年磁场作用下导电流体在不同形状管道内的流动稳定性研究进展进行了分类和概述,主要介绍了磁场方向、壁面导电率对流动稳定性的影响;针对相关实验的开展、稳定性分析方法以及对转捩机理的研究等提出了可能值得深入研究的方向。

关键词：磁场导电流体流动稳定性正则模态非正则模态

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针式仿生耕作机的频率响应分析

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中国农机化学报 2018年第1期39卷 32-35页

作者：韩余肖宏儒宋志禹丁文芹夏先飞农业部南京农业机械化研究所南京市210014

设计一种针式仿生耕作机具,为对仿生耕齿进行优化设计,运用有限元分析软件MSC Nastran对仿生耕齿进行静力学分析、频率响应分析与正则约束模态分析。静力分析结果表明仿生耕齿强度与刚度满足要求;频率响应分析,表明仿生耕齿的作业速度... 详细信息

设计一种针式仿生耕作机具,为对仿生耕齿进行优化设计,运用有限元分析软件MSC Nastran对仿生耕齿进行静力学分析、频率响应分析与正则约束模态分析。静力分析结果表明仿生耕齿强度与刚度满足要求;频率响应分析,表明仿生耕齿的作业速度在满足其他条件的情况下,越低越好;约束模态分析得到其前六阶模态,最低阶约束模态主频率为105.5Hz,各阶模态远大于该仿生耕作机的激励源频率,表现出良好的振动特性。该研究为针式仿生耕作技术与机具的优化提供了理论依据。

关键词：仿生耕作有限元频率响应正则模态

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先进实验模态分析中若干关键问题研究

先进实验模态分析中若干关键问题研究

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作者：陈孙水南京航空航天大学

学位级别：硕士

本文旨在研究实验模态分析中先进的模态物理分离技术和模态数学分离技术,提高识别大阻尼或模态密集复杂结构模态参数的精确度与效率,提高分析中的自动化程度。本文首先研究实验模态分析的基础理论,掌握结构参数、模态参数的理论特性与... 详细信息

本文旨在研究实验模态分析中先进的模态物理分离技术和模态数学分离技术,提高识别大阻尼或模态密集复杂结构模态参数的精确度与效率,提高分析中的自动化程度。本文首先研究实验模态分析的基础理论,掌握结构参数、模态参数的理论特性与推导原理。对于模态物理分离技术的多点正弦激振纯模态试验技术,寻求其最佳激振力矢量是最为关键的环节,本文先推导出纯模态实现的条件,建立以多变量模态指示函数为目标函数的优化模型,通过求解最大特征值问题,得出适调纯模态的初始激振力矢量,再提出以单纯形原理为基础的最佳激振力矢量的实现方法,同时也实现了纯模态适调过程的自动化。对于模态数学分离技术的多参考点最小二乘复频域识别技术,先建立右矩阵分式频响模型,识别出系统极点,再通过建立和分析频率点稳态图,能自动的确定出结构的固有频率、模态阻尼比和模态参与因子,最后根据最小二乘原理识别出模态振型向量。通过本文的研究,满足了大阻尼或模态密集复杂结构的模态定阶与模态参数的精确高效识别,对研究成果进行软件实现,并应用于实际产品开发与科研设计当中。

关键词：实验模态分析正则模态适调激振力最小二乘稳态图密集模态

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半无限大体广义电磁热弹扩散问题的动态响应

半无限大体广义电磁热弹扩散问题的动态响应

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作者：李晨琳兰州理工大学

学位级别：硕士

随着超短脉冲激光技术的发展及微电子器件的广泛应用,时间极短情形下的热机耦合问题受到越来越多的关注。基于经典Fourier热传导定律的经典热弹性理论所预测的热以无限大传播速度与实际的观测不相符。为了克服经典热弹性理论的缺陷,准... 详细信息

随着超短脉冲激光技术的发展及微电子器件的广泛应用,时间极短情形下的热机耦合问题受到越来越多的关注。基于经典Fourier热传导定律的经典热弹性理论所预测的热以无限大传播速度与实际的观测不相符。为了克服经典热弹性理论的缺陷,准确描述时间极短情形下的热机耦合现象,学者们建立了多种可以描述热的波动效应(热以有限速度传播)的广义热弹性理论。目前,在科学研究领域主要广泛采用的有Lord和Shulman提出的L-S理论、Green和Lindsay提出的G-L理论,Green和Naghdi提出的G-N理论.以上三种理论均能表征热以有限的速度在介质中传播,显示出固体的次声效应。同时,也考虑了多场耦合效应。扩散现象广泛存在与自然界与工业过程中,是一个极其重要的物质迁移与输运的物理和力学过程。通常,扩散现象是指物质粒子(例如,原子、分子)从高浓度区域向低浓度区域自由迁移直到均匀分布的现象。1855年,类比于Fourier执传导方程,Fick建立了用于描述扩散现象的Fick定律。然而该定律没有考虑扩散场与基体及温度间的相互作用。2004年,Sherief等以L-S广义热弹性理论和Fick定律为基础,发展得到了广义的热-弹-扩散理论。该理论描述了多场耦合效应(变形场、温度场和扩散场间的耦合),同时能够描述变形场、温度场和扩散场以波的形式在介质中以有限速度传播。本文基于广义热弹性扩散理论,运用正则模态法与混合拉普拉斯-有限元法研究了半无限大体的广义热-弹-扩散多场耦合问题。具体内容包括：(1)基于广义热弹性扩散理论,研究了置于恒定磁场中的半无限大体受瞬态热冲击与化学势冲击作用的二维动态响应问题,利用正则模态法并且通过求解相应的八阶特征方程得到了问题的解析解,结果表明热波与扩散波是以有限的速度传播的。随着时间t的增加,各物理量的幅值都在增大。(2)基于广义热弹性扩散理论,研究了半无限大体受瞬态热冲击与化学势冲击作用的二维动态响应问题,利用混合拉普拉斯-有限元法得到了变换域中的数值解。结果表明所考虑的物理量在任意给定时间内其传播范围有限,当超出这个范围时,其数值变为零；同时可以观察到扩散波的波速大于热波的波速。上述研究表明,研究多场耦合问题对复杂服役环境中的结构的功能性设计和安全性设计,都具有重要的理论和现实意义。

关键词：广义热弹性扩散理论热波扩散波正则模态混合拉普拉斯-有限元多场耦合

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机械振动学(八)

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机械 1985年第3期 44-50页

作者：赵沔成都科技大学

(2)正则模态矩阵为了使模态分析更简便,常把主座标{q}正则化为正则坐标{q}N。正则化可以有多种方式,常用的一种是将模态质量矩阵正则化为单位矩阵[Ⅰ]。由于模态质量矩阵的对角线元素Mr(r=1,2,…,n)之值通常是不尽相等的,所以在正则化时... 详细信息

(2)正则模态矩阵为了使模态分析更简便,常把主座标{q}正则化为正则坐标{q}N。正则化可以有多种方式,常用的一种是将模态质量矩阵正则化为单位矩阵[Ⅰ]。由于模态质量矩阵的对角线元素Mr(r=1,2,…,n)之值通常是不尽相等的,所以在正则化时,必须对每一阶主振型选择一个适当的因子使Mr=1,这种因子ar称为r阶的正则化因子。

关键词：正则模态方程正则化因子刚度矩阵座标

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基于弹性动力学变分原理的模态综合法研究

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固体力学学报 1983年第2期 250-257页

作者：邢京堂郑兆昌清华大学

视子结构为一包含许多内自由度的“大的元素”,子结构界面为“元素的边界”。本文基于弹性动力学的变分原理对界面的要求,选取模态集,导出了位移协调、位移杂交、应力平衡及应力杂交四种子结构模型;定义了有关模态贡献因子,给出模态减... 详细信息

视子结构为一包含许多内自由度的“大的元素”,子结构界面为“元素的边界”。本文基于弹性动力学的变分原理对界面的要求,选取模态集,导出了位移协调、位移杂交、应力平衡及应力杂交四种子结构模型;定义了有关模态贡献因子,给出模态减缩原则;并讨论了结果误差、提高精度的方法及问题的收敛性。

关键词：模态减缩京堂京卿正则模态变分原理广义坐标贡献因子结构界面振动分析方法模态综合法界面应力结构范式粒子模型结构模型位移协调广义加速度弹性波理论弹性力学弹性动力学

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一阶扰动理论的反■及其在结构设计中的应用

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航空计算技术 1982年第1期 49-72页

作者：高福安宋增浩

如果刚度矩阵和质量矩阵业已给定,那么结构设计的现行方法,像有限元法,NASTRAN 等都能精确地求出复杂结构正则模态的形状和频率。其反问题,即确定结构的刚度矩阵和质量矩阵,以得到所希望的一组正则模态的形状和频率.通常则是不可解的。... 详细信息

如果刚度矩阵和质量矩阵业已给定,那么结构设计的现行方法,像有限元法,NASTRAN 等都能精确地求出复杂结构正则模态的形状和频率。其反问题,即确定结构的刚度矩阵和质量矩阵,以得到所希望的一组正则模态的形状和频率.通常则是不可解的。本文提供了一种数学方法,通过使用一阶扰动理论,寻求逆问题的求解。在这个方法中,把一般的扰动计算颠倒过来了。也就是说,要计算能引起给定振型改变所必须的结构更改,而不是计算该结构设计上的微小变动对振型的影响。应用这个方法就需要给出许多原始结构设计的正则振动模态。用一般的有限元计算或通过测量已有原型结构的正则模态就可以得到这些信息。在前一种情况下,通过一个迭代过程,就可以用反的扰动计算由原始设计达到最优设计。对于后一种情况,反的扰动计算就要采用现存结构的正则模态数据,以确定为改善它的振动响应所必须的结构变化。本文提供了反扰动方法的数学结构,并给出了二个数例,第一个采用四个弹簧,三个质量的系统,第二个处理了悬臂梁的模态修改。在以前的文章中,已经提供了一种数学处理方法,把一阶扰动理论应用到预测质量或刚度有微小变化时,所引起的无阻尼结构模态形状和频率的变化。尽管应用以前的工作可以给出改变结构设计的后果,但是仍然不能回答这样的问题,即结构变化的什么组合正好可以实现事先规定的一组模态改变。当需要同时改变许多模态形状和频率时,这个问题就会相当困难。采用试凑的设计方法则容易漏掉一些满足所希望目标的布局, 并且得出错误的结论,以为没有令人满意的设计存在。近几年来,已经有一些果,企图利用振动试验的结果来修正或修改结构的数学模型。虽然文中所提供的方法可以用来对比和修改结构的动力模型,但所期望的主要应用是设计综合。特别值得一提的是,本文提供了文献中上述扰动理论的反;利用它,就可以确定一组结构变化,而这组结构变化将引起结构模态形状和频率事先规定的一组改变。这里提供的公式还有一个令人满意的特性,即计算出的结构变化可由施加在模态改变上的特殊约束组唯一地确定出来。一般说来,即无必要也不可能给定一个结构所有的新模态,而是只给定工程上重要的那些新模态,从而设计结构,使得具有这些模态。这样一来,随着新设计而变化的只是结构的附加模态,它们事先未被给定,但是,这绝不影响已被限制的那些模态。本文根据先前的工作,开始先回顾一下一些方程,这些方程对连续结构的求逆方法来说是必不可少的。在提供了求逆方案以后,这个方法将推广到有限元数值分析中通用的普通集中参数组。按照这个理论的处理方法,本文提供了二个说明性的例子,第一个例子采用四个弹簧和三个质量所组成的系统,第二个例子处理了一个悬臂探的模态修改。

关键词：正则模态刚度矩阵质量矩阵一阶扰动理论求逆

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