结构动态分析中的一种子结构综合法：摩托车振动分析的计算机模拟系统之一

目前摩托车的生产与应用在我国越来越广泛。为了实现摩托车振动分析的计算机模拟系统,本文提出了一种新的子结构综合法。此法通过坐标再变换,使各子结构的拼装综合变得方便容易,并可用于求解具有局部高度非线性结构的振动问题。本文还提出了一种附加质量法来修正高阶模态的截尾误差而不采用剩余柔度矩阵,从而使本法能简易地获得高精度。几个数值算例验证了此法的有效性。*本文为中国汽车工业联合会资助项目。参加此项科研课题的还有:徐铭陶,周荣仁,杨昌琪,杨万安等同志。     

基于改进剩余柔度矩阵的自由界面模态综合法

传统的自由界面模态综合法在求解过程中,模态截断后没有或没有很好地考虑剩余模态的影响,精度较差.这里提出了一种对传统自由界面法进行柔度矩阵改进的方法,这种方法恰当地考虑了模态截断后高价模态的影响,把模态截断后由低价模态柔度矩阵表示的高价模态改进后的柔度矩阵计入了子结构的运动方程,因而结构动态计算精度得以提高,并详细陈述了该改进柔度矩阵的推导过程.通过算例表明,与传统自由界面法相比,该方法明显提高了结构动态响应的求解精度,能满足工程需要,因此可以应用于大结构的动态分析中.     

机床整机建模的自由界面模态综合改进方法之二

本文通过将每个子结构的位移自由度集合,分成非界面自由度,直接耦合界面自由度和间接耦合界面自由度三个子自由度集合,并采用双协调法和二次模态变换,凝聚掉直接耦合界面上的全部自由度。从而使含结合面的整体结构最后所保留的自由度仅为低阶保留模态集和非界面耦合界面自由度,大大减小了凝聚规模,提高了分析效率。本方法尤其适用于分析大型复杂结构。     

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。     

连结子结构在非线性动力学分析中的应用

提出一种由线性连接元和非线性连接元组成的连接子结构,并将这种连接子结构用于自由界面的模态综合技术,利用非线性振动理论的平均方法,求得经模态综合法降维后系统方程的近似解析解,从而将具有连接了结构的自由界面的模态综合技术推广应用到具有局部非线性的复杂结构系统的动力分析,为利用非线性振动理论的平均方法及动力系统理论进一步研究高维非线性动力学系统的振动特性,分岔及混沌行为建立了新的途径,算例表明,该方法具有足够的精度。     

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。     

复杂工况下土-结构体系的混合约束模态法

基于动态子结构法的原理,提出了线性-非线性混合约束模态综合法,对复杂工况下的二维地基土-箱型基础-上部剪力墙结构相互作用的非线性动力问题进行分析研究。复杂工况包含了一致黏弹性边界问题和基础与周边土体的高度非线性接触问题。依据土-结构相互作用体系存在局部非线性的特性,将体系划分为若干个线性和非线性子结构。在动力时程分析中对所有非线性子结构利用自编二次开发程序逐步提取等效特性矩阵,再与经势能判据截断准则减缩过的其他线性子结构组合后进行模态综合处理,推导出含有接触关系的子结构方程与含有一致黏弹性边界的子结构方程,最后形成复杂工况下含有各个子结构的模态综合方程。分析结果表明,混合约束模态综合法与ANSYS直接计算法求得的位移、速度、加速度、水平剪力、弯矩、层间位移角动态响应时程曲线吻合良好,证明线性-非线性混合约束模态综合法是求解复杂工况下的土-结构动力相互作用问题的有效可行方法。     

组合桁架结构动力学优化设计及模态综合

讨论了组合桁架结构动力学优化设计的一个应用问题,给出连接子结构的动力学优化方法,及带有精确剩余模态的子结构模态综合方法,使组合桁架结构的前ｐ阶固有频率设计值ｆｉ等于给定的ｐ阶固有频率值ｆｉ。／     

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。