改进的混合界面动态子结构法及基在车身结构动力分析中的应用

本文针对现行的混合动态子结构法进行改进，提高了模态综合效率和精度。将改进的方法运用到承载式车身结构动力分析中，采用空间梁单元和板壳单元进行车身结构有限元建模，对车身结构进行了子结构划分计算，计算结果表明，该法计算量小，综合效率高，避免了以往方法计算量大，精度不够高，对计算机内存要求高的缺陷，而且为该型车的动态性能评估和进一步研究定型提供了理论计算依据，表明该方法具有实用推广价值和应用前景。     

改进的混合界面动态子结构法及其在车身结构动力分析中的应用

本文针对现行的混合界面动态子结构法进行改进，提高了模态综合效率和和精度．将改进的方法运用到承载式车身结构（ＳＶＷ７１８１）动力分析中，采用空间梁单元和板壳单元进行车身结构有限元建模，对车身结构进行了子结构划分计算．计算结果表明，该法计算量小，综合效率高，避免了以往方法计算量大、精度不够高、对计算机内存要求高的缺陷．而且为该型车的动态性能评估和进一步研究定型提供了理论计算依据，表明该方法具有实用推广价值和应用前景．     

观测噪声对ITD法模态识别精度影响的研究

本文从理论上论证了观测响应中的噪声对ITD法模态识别精度的影响。对用扩阶数学模型降低噪声影响的理论依据作了数学证明,并提出采用扩阶数学模型时计算自由度数和响应矩阵列数选取的建议。提出了另一提高识别精度的方法——载波法,通过实例计算进一步说明了两种方法的有效性。     

机械结构的理论模态分析方法

系统研究了灵敏度Lanczos迭代法、古杨恩聚缩法(Guyan)、同步矢量迭代法(SVI)3种求解复杂机械结构振动模态的分析方法,指出了影响计算精度的主要原因,针对古杨恩聚缩法提出了3点主自由度选择原则.用这3种方法对标准算例进行了计算,结果表明灵敏度Lanczos迭代法是最优方法,并用此方法求解了液压挖掘机工作装置中斗杆的振动模态,为合理选择复杂机械结构动态特性求解方法提供了理论依据.     

利用时域方法识别框架结构模态

以钢框架结构为研究对象,采用基于环境激励的时间序列法、随机子空间法、随机减量法和NExT法对框架结构进行损伤模态频率识别,分析研究这四种方法模态频率识别效果。本算例计算结果表明各种方法识别精度存在差异,随机子空间法和随机减量法对一阶频率识别精度高于其他两种方法。应根据具体识别需要,优选一种或多种方法进行工程结构模态识别。各种方法频率变化率可用于初步或粗略损伤判别。     

基于状态空间理论的工程结构地震时程响应分析

基于状态空间理论分析与计算工程结构地震时程响应问题,根据结构动力学方程,引入结构系统的状态变量,建立结构地震时程响应分析的状态方程,并给出非齐次状态方程的解.为了求解矩阵指数函数,着重介绍了凯莱-哈密尔顿(Kaley-Hamilton)法、状态空间迭代法和精细积分法.对结构动力时程响应问题按这三种解法分别建立了计算格式,并编制相应计算程序.最后,给出若干数值算例,其计算结果表明,状态空间法分析计算结构动力时程响应,其精度好,效率高,是一种非常有效的方法.     

大型推土机刀板冲击应力研究

对大型推土机的推土刀板在冲击力作用下的应力分析状态以及应力的时间历程的研究在国内尚无人详细探讨过。本文采用模态试验的方法获取刀板大工作状态下的各阶模态参数，进而用理论模态综合的方法，求得不同冲击力函数作用在刀板不同部位时刀板的位移响应，最后应用有限单元法的板单元分析法，求得了矩形单元中心的应力时间历程，这样，刀板在冲击力作用下应力的空间分布和时间历程都可救是，这种实验与理论结合的方法使动应力计算的     

结构拟动力实验数值积分方法的比较研究

在对结构拟动力实验显式数值积分方法的理论推导的基础上,通过数值计算分别对中央差分法、显式Newmark法、双卢参数法的稳定性和计算精度进行了比较研究。计算结果表明：中央差分法和显式Newmark法稳定条件为／2〈2,双口参数法是无条件稳定的;当力〈0．8,3种方法都具有良好的计算精度。     

提高金属结构动态应力计算精度的方法研究

复杂结构动态应力的精确计算是一个始终没有解决的问题,严重的影响了结构的疲劳寿命预估.采用位移模态叠加法的思路,将应力表示成模态应力的叠加形式,然后采用基于模态叠加理论的虚拟激励法,直接求得随机振动环境下动态应力的响应功率谱.这种方法的优点是避免了常规有限元法计算结构动态应力时必须对单元形函数求导的做法,并考虑了模态间的耦合效应.计算结果表明,采用本方法计算结构动态应力相较常规有限元方法将会得到更好的计算精度.     

基于振动响应的耦合杆系统损伤识别

  基于响应灵敏度分析法对两跨耦合杆系统的损伤识别问题进行了研究。建立了耦合杆系统的有限元运动方程,利用状态空间法计算系统在外激励下的响应。将系统的局部损伤模拟为杆单元抗拉刚度的减少,推导了响应对单元抗拉刚度的灵敏度。并利用此响应灵敏度进行系统的局部损伤识别。数值算例表明,文中方法能快速准确地识别出耦合杆的局部损伤,并且对模拟的人工噪声不敏感。说明该方法具有一定的工程应用前景。     

基于修正模态应变能法的硬涂层薄板阻尼性能预估

在考虑硬涂层材料的小阻尼特点以及经典模态应变能法计算误差的前提下,提出了一种适用于硬涂层复合结构阻尼性能预估的新方法.推导了修正模态应变能法的原理性公式.以一个涂敷Mg-Al硬涂层的悬臂薄板为例进行了实例研究,并讨论了硬涂层材料参数、涂层厚度对结构系统阻尼性能的影响.结果发现增大硬涂层的杨氏模量、损耗因子及厚度均可提高复合结构的阻尼性能.相关研究成果可为硬涂层材料制备及阻尼减振设计提供参考.     

DESIGN SENSITIVITY ANALYSIS OF ROTATING MACHINERY BY MODAL SYNTHESIS METHOD

A new method which is a combination of sensitivity analysis and modal synthesis technique was applied to the simple calculation of design sensitivities of the dynamic characteristics of substructurally combined rotating systems. In this paper the free interface mode method was introduced as a basic tool for the modal synthesis technique. As an example, the sensitivities of the critical speeds of a high-specd winding mechanism on textile machine with respect to design modifications were obtained by the new method introduced in this paper and compared with the values obtained by using another method.     

基于节点敏感性分析的无网格法节点布置研究

在应用无网格法进行数值计算时,由于节点的布置对于计算结果的精度有直接影响,因此节点布置方案以及节点性态特点是无网格法中的研究重点。把有限元和形状优化设计中的节点敏感性这一概念应用于无网格法,选择势能密度作为响应变量对无网格法中的节点进行敏感性分析,得到了节点布置方案与节点敏感性系数之间的关系。通过悬臂梁的数值算例,说明了该方法能够有效地指导并改进节点布置方案,使计算精度明显提高。     

千分表法测定金属丝的杨氏模量简

针对传统的拉伸法测定金属丝杨氏模量实验中涉及仪器多、待测物理量多以及实验调节繁琐等问题,设计了一种用千分表测定金属丝杨氏模量的实验装置,该装置用千分表直接测量金属丝因受外力而发生的微小形变量,再通过计算获得杨氏模量值。用该方法测定金属丝的杨氏模量大大降低设备要求,简化测量和计算,降低实验的系统误差。     

移动质量作用下桥梁响应的精细积分

高效地计算移动质量过桥问题是解决车桥振动分析、优化、控制等一系列问题的基础.针对常规的数值方法(例如Newmark方法)在求解上述问题时存在的缺陷提出了3种精细积分格式.它们在每一个时间步内不但允许移动质量空间的连续移动,而且比较真实地模拟了由路面不平和桥梁竖向位移所产生的移动质量惯性力.与Newmark方法计算结果的比较表明,灵活地应用不同形式的精细积分格式可以使这类基本问题的分析精度和计算效率有很大的提高.     

拉伸法测钢丝杨氏模量中钢丝直径减小对测量结果的影响

拉伸法测杨氏模量实验中,钢丝的直径数据为当砝码盘上加上预加砝码,用螺旋测微计在钢丝不同部位测6次得到的.这是以假设在整个实验过程中钢丝直径不会改变为条件的.但是在整个实验中,随着砝码的增加,钢丝逐渐拉长,直径逐渐减小.分析钢丝直径逐渐减小对最终杨氏模量测量结果的影响,为指导学生实验和改进测量杨氏模量实验方法提供依据.     

重离子辐照下石墨烯力学性能的分子动力学研究

利用分子动力学方法研究了不同剂量的碳离子辐照石墨烯产生损伤后对其拉伸力学性能的影响, 包括应力?应变曲线、杨氏模量以及拉伸强度等。入射离子能量为1 keV, 入射剂量分别为2.00×10¹³, 6.01×10¹³, 1.00×10¹⁴ and 2.00×10¹⁴cm^-2。结果表明, 离子辐照后产生了单空位缺陷、双空位缺陷及复杂缺陷等, 这些缺陷对石墨烯的力学性能产生了显著影响, 如剂量为2.00×10¹³cm^-2时, 石墨烯中只存在两个单空位缺陷, 但与完美石墨烯相比, 杨氏模量却从780.19 GPa减小到128.77 GPa, 拉伸强度也从161.81 GPa变为30.85 GPa, 并且缺陷个数越多, 力学性能越差。另外, 对辐照导致样品变形以及断裂的物理机制也进行了讨论。     

矩值法和图解法计算山区河流沉积物粒度参数的差异

在宜昌市山区小河莲沱溪采集一组以粗砂和极粗砂为优势粒度组成的沉积物样品,在筛析法进行粒度分析的基础上,用矩值法和图解法分别计算沉积物的粒度参数,并对两种方法所得的结果进行对比.两种计算方法得到的平均粒径和分选系数十分接近,基本上可以互相替代.峰态呈一定的相关性,但不可互相代替.偏态较为离散,不具有明显的相关性.分析发现...     

大跨度中承式拱桥的耦合抖振有限元分析

大跨度中承式的拱桥属于柔性空间结构,风荷载及抖振分析相当复杂。基于结构的固有模态坐标,考虑风速沿主拱高度变化,推导了桥梁结构的节点等效气动抖振力公式,进行了大跨度中承式拱桥的抖振有限元分析。该分析方法可以考虑作用于主拱的干扰风谱、风载的空间相干性及主桥及主拱的多模态耦合效应。以重庆菜园坝长江大桥为例,计算了桥梁结构节点位移和单元脉动内力功率谱密度和方差。