基于子结构法的航空结构件动态特性快速分析

为实现航空整体结构件不同加工阶段的动态特性快速分析,将工件按等效原则简化为若干标准特征子结构,进行参数化建模,采用子结构模态综合法进行航空整体结构件的动态特性研究,讨论了其基本原理并介绍了工程实现方法.选取典型航空结构件,实现其动态特性的快速分析.结果表明,工件子结构划分原则准确有效,利用模态综合法可提高计算效率,并保证良好的精度.     

结构灵敏度分析的子结构方法

结构灵敏度分析在工程领域具有广泛的意义。针对现有结构灵敏度分析方法中存在的问题，借鉴于模态综合技术在计算上的简便性，提出并建立了结构灵敏度分析的子结构方法（ＳＳＳＡ法）。在理论分析的基础上，编制了有限元程序，并对固支梁进行了验算。提出的方法适用于一般结构系统，对大型复杂结构当更为有效。     

用动态子结构法求结构固有频率的函数逼近解

本文利用精确的动力凝聚、变频变换代替定频变换,按双协调条件建立一个刚度矩阵和质量矩阵含有特征值参数的特征方程．在求解结构的固有频率时,首先研究了特征值与特征值参数的函数关系,并运用切比雪夫多项式来逼近此非线性函数;再用牛顿法求解非线性方程,得出其固有频率;最后用本方法计算了两个实例．所得结果同精确解和实验结果进行了比较,误差在工程允许范围之内．     

关于动态子结构法合理发展方向问题

动态子结构法是现代结构动力学的重要前沿阵地。本文认为其总的合理方向为极力注意于全面扩展其在各领域之应用,同时又组织力量很好地开展及深化其理论及方法的多种多样的研究。此文广泛联系各种工程实践,包括航天器、工程机械、车辆及海洋平台等等,在理论研究上,本文强调基础理论研究并重视每一个理论侧面的研究,诸如非线性、复模态等,并主张改变对各种阻尼情况下的动结构研究比较薄弱的情况,包括现在相当重要的人工阻尼下的情况。建议加速由C_(NV)群上对称结构的研究过渡到解决C_N群上对称的真实盘——叶无序系统的研究,最后本文强调将动结构法与现代结构动力学所有分枝更多更快地融合起来,包括与摄动理论最新进展之融合,以及强调把“动构法之研究落实到随机疲劳下寿命估算问题”,来作为主要发展方向之一。文中对如何更快更好以及如何深入地推广理论成果也作了探讨。本文共提出了十二条见解。     

叶片动态分析的改进自由子结构方法

本文进一步论述了复杂结构动态分析的改进自由子结构方法,并通过对叶片动态特性的分析计算.论述了该方法的可行性及实用价值.     

连接子结构法及其在沸腾冷却床动力分析中的应用

采用连接子结构法计算120T/H沸腾冷却床结构的动力学特性,将整结构分成3个子结构,中间连接件部分取作连接子结构,利用位移及力的双协调条件,综合得到了整体结构动力学方程,求得了其前5阶固有频率及振型,并与ANSYS程序的计算结果进行了比较,二者吻合良好.为了验证计算模型及计算方法的合理性及可靠性,设计了冷却床实验模型,并对实验模型进行了理论计算,通过对比实验结果及理论计算结果,证实理论计算模型及方法合理可靠.与ANSYS方法相比,所提出的连接子结构法大大降低了系统自由度,提高了计算效率.通过对沸腾冷却床的振型分析,找出了设计中存在的缺陷,从而可为产品改进设计提供理论依据.     

改进自由动态子结构方法及应用

论述了改进自由动态子结构方法,并通过对十层井塔的分析计算,论述了该方法的适用条件及优越性。     

改进Ritz向量法在动态子结构分析中的应用

将ＲｉｔＺ向量法改进后应用于动态子结构分析中，从理论上推导了用于自由振动 分析的精确公式。它一方面能克服盖恩（Ｇｕｙａｎ）应用静凝聚思想时所产生的计算误差， 同时又可以克服库哈（Ｋｕｈａｒ）采用动凝聚，进行反复迭代而产生的费机时和实用性 差的缺点。吕宪等人曾运用子空间迭代技术提出了一种适用于子结构自振分析的精确 方法；它虽成功地克服了库哈法实用性差的缺点；但仍要花费较多机时。本文提出的 改进方法，比上述几种方法都有较好的应用效果，达到了提高计算精度和节省机时、 内存的双重目的。     

无对接界面的自由子结构模态综合法

本文提出结构模态分析的一个新方法──无对接界面的自由子结构法。它具有在 子结构模态综合时没有对接界面自由度的优点。通过算例表明,本文方法在求解结构 低阶主模态时具有较高的计算精度。文中还提出计及子结构高阶截余模态剩余影响的 修正方法。     

结构阻尼系统的一种子结构综合方法

本文对结构阻尼系统提出一种模态综合方法,该方法特别适合于部件对接界面自由度较少情况下的结构综合.给出了一个算例来说明方法的有效性.     

改进的直接分支模态综合法

介绍了直接分支模态综合法的基本原理并通过算例对算法进行验算,分析了该方法计算结果很不准确的原因并进行了改进。改进的分支模态法将系统中主子结构的剩余模态加入,降低了略去高阶模态带来的严重误差。计算结果与有限元软件ANSYS的计算结果吻合较好,误差小于2%。改进的方法不仅使计算结果准确,而且保持了原方法的优点,适用于工程计算。     

机床整机建模的自由界面模态综合改进方法之一

对会诸多结合面的复杂机械结构(如机床)的动态分析,由于结合部位的位移不连续性,通常位移协调的动态子结构法已不再适用。本文通过引入联接子结构概念,消除了结合部的位移不连续性,并使各子结构的模态综合步骤与通常的自由界面模态综合法相似,统一了连续结构与具有形变不连续结合面的复杂结构的自由界面子结构法,扩大了自由界面法的适用范围。     

分析模态与实验模态综合技术的若干问题

本文提出了将实验模态分析引入模态综合中,由子结构参数识别结果,结合分析模态的计算,求得整体结构的动力特性,处理大型结构的建模方法。文中针对下列一些问题进行了分析研究。(1)转角模态及剩余模态的测试; (2)剩余质量对综合精度的影响。最后,通过平面框架的实验分析和仿真计算,证实本文所提出的方法的可行性与优点。