非比例阻尼结构复模态问题求解的矩阵摄动法

建立了一种改进的矩阵摄动法来求解非比例阻尼结构体系的模态特征值问题，即利用原体系无阻尼实模态问题的解，把实模态变换后的模态阻尼矩阵分解成比例和纯非比例两部分，以此定义一年摄动参数，运用摄动分析方法简捷地得到体系的复模态特征对的摄动解。     

不确定参数结构系统反馈控制及其模态分析

研究了具有不确定参数结构系统的特性，把结构具有不确定性参数的理论与有限元方法结合起来，给出了抑制系统振动的控制规律；基于矩阵摄动法利用模态理论分析了不确定参数对结构系统的影响，提出了一种分析具有不确定参数系统稳定性的方法．给出了计算具有不确定参数系统模态阻尼的上下界．计算实例说明该方法是有效的。     

复模态分析中的共轭子结构解法

本文论述了机床结构在一般阻尼情况下的复模态分析中,采用“共轭子结构解法”来求解机床动态特性的模态参数表达式。“共轭子结构解法”以共轭复模态矩阵作为模态变换矩阵,整机相应分解为两个共轭子结构。利用振型叠加原理,求得整机的动态特性的模态参数表达式。“共轭子结构解法”简化了复杂的计算过程,也适用于其它复模态分析计算。     

具有集聚固有频率的结构的动特性摄动分析和估计

复杂结构往往具有集聚固有频率,本文对这类结构的动特性进行了摄动分析和摄动估计。利用本文结果,可对具有集聚固有频率的复杂结构进行有效的动特性重分析,计算模型修正以及结构动力修改和优化设计。     

阻尼系统振动分析的复模态矩阵摄动法

研究了阻尼系统振动分析的复模态矩阵摄动法,推导了孤立特征值及重特征值情况的一阶、二阶摄动公式,特别是通过引进１个非常简单的范化条件,就完全确定了现有方法中的有关摄动项的不确定量．并且给出了相应的算例．     

利用测试得到的不完全复模态参数修改结构动力模型

本文提出一种由测试得到的不完全复模态参数修改结构动力模型的方法。该方法不需迭代计算,易于程序化,适用于含有一般粘性阻尼的复杂结构,可以实现对结构分析模型的质量、阻尼和刚度矩阵的最小变化修正,使其特征解与测试结果一致。文中通过一个数值计算例子说明了该方法的有效性。     

基于结合面的机床摄动分析及优化设计

从简单结构的动力学本构出发,采用撮动理论对基于结合面的机床整机动力学特性进行了分析,指出了结合面的参数变化对整体质量、刚度和阻尼矩阵的影响.通过对比摄动前后刚度和阻尼矩阵的变化,阐述了在整体刚度矩阵摄动下机床动态性能的变化规律,并对动梁式龙门机床进行了特征值的灵敏度分析和定量化动态优化设计,指出了4个结合面刚度对机床固有频率的影响程度,获得了将机床第1阶固有频率从29 Hz提高到35 Hz所需的导轨结合面的确定刚度值.有限元仿真结果表明,特征值一阶摄动法的误差在5%以内,从而为机床结合面的定量化设计提供了理论依据.     

具有重特征值的弱阻尼系统的摄动法

利用约束广义逆方法，导出弱阻尼系统摄动法，该方法可处理原系统有重频时的一般情况，并且只需待摄退化模态信息，它是Ｋｗａｋ近期工作的改进和推广。     

结构动态灵敏度分析的摄动有限元方法及程序设计

本文利用摄动有限元方法研究了局部结构多个参数单独或同时发生变化时的动特性灵敏度分析,并编制了计算程序,为结构的动力修改和优化设计提供了一种有效的计算方法。     

非比例结构阻尼系统的振动控制

提出了一种非比例结构阻尼系统的振动控制方法.把模态阻尼矩阵分为对角阻尼矩阵和对角元素为零的非对角阻尼矩阵,将非对角阻尼矩阵视为小量,用摄动方法求解这个受控系统,可得到非比例阻尼系统的近似解析解,实现对非比例阻尼系统的振动控制.数值模拟说明此方法有较高的精度,可在土木工程高层结构的振动分析中应用.     

Finite element model updating of bridge structures based on sensitivity analysis and optimization algorithm

The dynamic characteristics of bridge structures, such as the natural frequencies, mode shapes and model damping ratio, are the basis of structural dynamic computation, seismic analysis, vibration control and structural health condition monitoring. In this paper, a three-dimensional finite-element model is established for a highway bridge over a railway on No.312 National Highway and the ambient test is carried out in site, the dynamic characteristics of the bridge are studied using the finite-element analysis and ambient vibration measurements. Comparison between the theoretical and experimental results shows that the frequency differences of the modes range between 0.44% and 8.77%. If the measurement is more reliable, the finite element model updating is necessary. Thus, a set of design variables is selected based on sensitivity analysis, then the finite element model of the bridge is updated based on optimization algorithm. The results of model updating show that the proposed updating method in this paper is more simple and effective, the updated finite element model can reflect the dynamic characteristics of the bridge better, the analytical results can provide the theoretical basis for damage identification and health condition monitoring of the bridge.     

大型发电机冷却器和机座的动态分析

首先概述了计算复杂系统模态参数的动态予结构法的基本原理。然后采用有限元计算与试验模态分析相结合的研究方法,分析了发电机主要部件的有机玻璃结构模型的动态特性,以确定发电机结构的合理的离散化数学模型。最后据此按照设计图纸研究了发电机结构原型的动态特性,并进而论证了发电机结构设计的可靠性。     

改进频率相关黏性阻尼模型的时程计算方法

复阻尼模型的时域计算结果不能稳定收敛. 迟滞阻尼模型存在能量耗散与实际不符以及非线性的缺陷. 针对复阻尼模型和迟滞阻尼模型的缺陷，本文依据频域转化原则得到了频率相关黏性阻尼模型. 为实现结构体系的时程计算，基于加速度与位移的关系假定，进一步得到了改进频率相关黏性阻尼模型.改进频率相关黏性模型保留了结构每周期耗散能量与外激励频率无关的优点，同时克服了迟滞阻尼模型中能量耗散与实际不符的缺陷，还保证了单一振动频率下单自由度结构的线性特征.假定时间步长内结构处于单一频率的简谐振动，引入常平均加速度法，提出了单自由度体系的时程计算方法. 在此基础上，结合模态叠加法，推导了多自由度体系的时程计算公式. 算例结果表明，改进频率相关黏性阻尼模型可克服复阻尼模型频域法的缺陷，同时有效避免复阻尼模型时域法计算结果的发散现象.     

微机械阵列滤波传声器的动态特性

对近年来硅微机械加工技术（MEMS）工艺研制的几种微传声器进行了论述，对其优缺点进行分析和研究表明：这些传统的传声器主要起声电转换的作用，对噪声信号的滤波处理是由专用滤波电路完成，或者用数字滤波进行处理，为此提出了一种硅微阵列滤波器传声器，在转换信号的同时实现滤波。讨论了阴尼和硅簧片根数对动态特性的影响，并由此得出：阻尼的增加会降低传声器的灵敏度，簧片根数的增加可以改善灵敏度曲线。而且在获取噪声信号的同时能够实现滤波。     

模态综合法在结构动力修改中应用

模态综合法在大型复杂结构动力分析中有着广泛的应用,它能有效地减少结构的计算自由度.结构动力修改作为结构动态设计,简化设计分析过程,在工程中越来越受到重视.本文针对大型结构动力修改的复杂性,应用模态综合技术来缩减结构的自由度.为简化计算,在模态坐标模型中进行动力修改,提出结构动力修改的子结构方法,结合结构物理参数灵敏度分析,为工程结构动态设计的重分析、再设计提供一有效的实用方法.     

涡流地震检波器的特性及测试方法的研究

本文详细地介绍了涡流地震检波器的工作原理、结构及其频率响应特性——涡流检波器的输出特性在固有频率之上是按外界激励频率的平方递增。高频灵敏度随着激励频率的增加而增高,有助于弥补高频信号通过地面传播时的急剧衰减,从而提高了地震勘探的分辨率。在固有频率之下,则加强了低频滤波的作用。本文还以对单自由度线性振动系统的动态分析为基础,研究了利用实验幅频特性曲线来求该系统的固有频率和阻尼系数的方法,推导出必要的计算公式。最后举出一个应用实例,并检验了这种方法的可信度。     

基于虚拟质量的飞机颤振快速分析方法

针对研制初期,飞机结构设计参数存在严重不确定性,颤振设计工作难以快速有效推进的问题,开展了方案设计阶段飞机颤振快速分析方法研究。采用虚拟质量法,通过在原结构一定位置施加虚拟质量,建立可覆盖局部结构参数变化的统一模态振型,然后将此虚拟质量从质量矩阵中移除,以防止影响原结构的动力学特性,并采用虚拟质量模态振型对不同参数下的质量矩阵、阻尼矩阵、刚度矩阵以及气动力矩阵进行广义化,建立虚拟质量模态空间下的颤振方程,并采用g法求解,得到不同参数下的飞机颤振速度。建立了一种飞机颤振快速分析方法,在面对大量参数开展敏感性研究分析时,能有效减少模态分析次数,提高飞机方案设计阶段分析效率。通过算例对比分析可知,该方法计算精度与传统方法基本一致,满足工程需求。     

转子系统结构动力修改的灵敏度方法

针对复杂的转子－轴承系统，提出了转子－轴承系统结构动力修改的灵敏度方法，以解决满足转子系统固有频率等设计要求的结构动力特性再设计问题。推导了非对称系统的特征灵敏度公式，并采用奇异值分解法求解结构参数修改量．