双协调自由界面模态综合方法在框架结构上的应用研究

本文研究双协调自由界面模态综合方法,并将其运用于土木工程结构中。首先介绍了双协调自由界面模态综合方法的基本思路和公式推导,进而提出了相应的模态截取准则。最后,通过一个11层的框架结构进行数值模拟。数值模拟分析结果验证了双协调自由界面模态综合方法在土木工程结构上应用的可行性,进一步通过算例对比,证明了本文提出的双协调自由界面模态综合方法的模态截取准则的正确性,为今后大型结构子结构研究方法提供了必要的理论基础。

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.

含超单元连接子结构的自由界面模态综合法

根据模态综合法中连接子结构的定义,认为连接子结构实际上是一种将全部界面坐标作为主自由度的超单元.在此基础上,分别利用静力变换和动力变换将连接子结构变换成超单元,推导了界面位移和界面力双协调条件下的自由界面模态综合法(超单元间接法).该法保留了自由界面法的可大大缩减系统自由度、精度高的优点,并且由于引入了超单元连接子结构,可合理近似集中阻尼,在局部非线性结构动力分析问题中亦具有广泛应用前景.最后,将超单元间接法应用于自动化码头桁架桥结构的固有频率和地震反应计算,将铅芯橡胶支座视为超单元连接子结构,分析了静力变换和动力变换超单元间接法的计算精度和效率,并得到了在铅芯橡胶支座不同配置形式下桁架桥的固有特性.

自由界面模态综合法的研究及应用

提出用键合图方法获取结构的主模态 ,推导出两个直串式的子结构自由界面模态综合法 ,计算整个结构的振型 ,结果表明 ,基于键合图方法的自由界面模态综合法不仅有较高的综合效率 。

一种新型自由界面子结构模态综合法的研究

将键合图用于动态子结构分析和研究 ,获得其相应的特征谱矩阵和振型矩阵 ,提出一种新的求解自由界面模态综合法的基本原理 ,推导出两个子结构自由界面模态综合法的计算方法。文中给出的算例表明 ,基于键合图方法的自由界面模态综合法方便、有效、结果准确 ,并确保了整体结构分割前和综合后的键合图模型的统一。

滞后阻尼结构的自由界面试验模态综合与应用

针对试验模态综合，提出子结构剩余柔度函数的动态测试技术，通过实测频响函数分解出阻尼结构的各阶复剩余模态。在此基础上，发展了滞后阻尼结构的模态综合理论。最后，通过一典型梁的试验验证了该方法的合理性。

基于WYD方法的自由界面模态综合法及其应用

提出了用ＷＹＤ方法获取子结构的保留主模态，推导了３个子结构的自由界面模态综合法．计算了某车辆模型的固有频率，并与实验结果做了比较，结果表明，基于ＷＹＤ方法的自由界面模态综合法不仅具有较高的综合效率，且计算精度也能满足工程要求．

自由界面部件模态综合中的移频技术

本文给出在自由界面部件模态综合中应用移频技术的理论依据,证明了适当地选择移频值才能简化计算过程和保证良好的精度,并利用工程算例作了验证.

求解系统动力响应的自由界面模态综合法

本文提出了一种求解复杂结构系统动力响应的数值计算方法。该方法是自由界面部件模态综合技术的推广，在系统动力响应计算时只需用到各个子结构的模态参数和载荷特性，且不必求解整体系统的特征值问题。文末给出的算例表明该方法具有良好的精度和较高的计算效率。

基于键合图法的多个子结构自由界面模态综合法研究和应用

将键合图方法用于动态子结构研究,提出了一种求解多个子结构自由界面模态综合法的新方法。通过一系列物理和数学上的分析,详细推导出多个子结构自由界面模态综合法的计算过程。在本文给出的算例中,基于键合图方法的自由界面模态综合法,通过建立各个子结构的状态空间方程,计算子结构相应的特征值矩阵和振型矩阵;这些子结构在进行模态综合后,获得整体结构的特征值矩阵和振型矩阵,该结果和原来整体结构完全相同,这进一步说明了本文提出的新方法的正确性。运用本文提出的方法建立状态空间方程,在子结构的模态综合过程中,不会产生系统特征值的增失根问题,确保了子结构在综合后其整体结构模态信息的完整性。

自由界面法用于迟滞阻尼结构的复模态综合技术

用自由界面的复模态综合法对具有迟滞阻尼的结构进行动力分析。对高阶模态采用动处理技术,分析精度优于静处理技术。对迟滞阻尼的自由界面复模态综合法的应用进行了一些讨论。

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。

连结子结构与自由界面模态综合法在非线性动力分析中的应用

本文提出了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渐近方法，求得经模态综合法降维后系统方程的近似解析解。从而将具有连接子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渐近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、分岔及混沌行为创造了一种新的途径。算例表明，该方法具有足够的精度。

自由界面模态综合法的研究及应用

基于动态子结构理论,推导出两个子结构自由界面模态综合法。基于本方法编写自由界面模态综合法程序,计算整个结构的振型。通过和有限元方法的比较,结果表明,自由界面模态综合法具有相当高的精度,并且计算效率相对较高。

自由界面模态综合求解系统的开发与应用

为了推广自由界面模态综合法的应用,基于求解功能强大的Nastran求解器和DMAP开发语言,研制开发了自由界面模态综合求解系统,结合自由界面模态综合法的计算流程设计了系统的功能模块。最后,通过多个实例对求解系统进行了测试,通过与Nastran整体计算结果进行对比,验证了系统的正确性和有效性。

自由界面模态综合方法在框架结构上的应用研究

本文首先介绍了自由界面模态综合方法的主要思路和理论基础,再应用该方法在框架结构中进行研究。针对自由界面模态综合方法提出相应的模态截取准则,研究子结构主模态截断阶数对模态综合计算的精度影响,以保证良好的综合精度。研究结果表明相较于整体计算结果,运用了自由截面模态综合方法的频率误差都在5%以下,MAC全在0.95以上,其综合精度满足工程要求,从而验证了自由界面模态综合方法在框架结构上应用的可行性,以及提出的模态截取准则的正确性。

有阻尼振动系统的自由界面子结构综合法

研究了阻尼振动系统的自由界面子结构综合法。为了在最终给出的系统综合方程中考虑剩余柔度矩阵的影响,本文利用质量矩阵、阻尼矩阵和结构保留模态矩阵构造了一种与保留模态矩阵加权正交的矩阵。在计算自由-自由结构的剩余柔度矩阵时,通过这种加权正交矩阵能够避免直接对子结构刚度矩阵的求逆运算。在此基础上提出了一种新的有阻尼振动系统的自由界面子结构综合法。算例分析表明,本文的方法具有很高的计算精度。

固定界面子结构模态综合法再研究

针对固定界面子结构模态综合法经过变换组集后的整体结构动力学方程的队数必须包含所有子结构间界面节点的自由度数，如果界面的节点自由度数很大，必然造成整体方程也很庞大，给计算带来困难的不足，提出了如下解决方案：将所有界面节点作为一个广义子结构，对该子结构也像其它子结构一样，进行模态分析，取其前若干个模态作为保留主模态．这样，由于这个广义子结构的保留主模态数可以远小于其自由度数。

局部非线性结构自由界面子结构模态综合法

为了提高局部非线性结构的动响应计算效率,提出了一种考虑一般黏性阻尼的自由界面子结构模态综合法。首先,将整体系统按照局部非线性的位置划分为各个线性子结构。然后,利用一种不需要考虑子结构是否有刚体模态的剩余模态集构造方式,构造出用于降阶的缩减模态集。在降阶过程中,通过忽略与高阶模态相关的阻尼力和惯性力,建立了非线性界面力和模态位移、模态速度之间的近似关系式。基于此关系式,将非线性界面力、模态位移和模态速度作为变量放入状态空间,并利用界面协调关系进行子结构降阶模型综合。最后,通过一个含立方非线性弹簧与阻尼连接的弹簧质量块系统和一个含非线性中介支承的双转子系统对所提方法的有效性进行了验证。

模态综合法在阀门模态分析中的应用

随着计算机的日益发展,模态综合法在结构模态分析中的应用越来越广泛。介绍了模态综合法的理论基础,并详细阐述了固定界面模态综合法。基于ANSYS软件并以一阀门为例,比较了完整模型与子结构的前十阶模态,通过比较发现二者差别甚小。而模态综合法的求解规模以及计算量相比于完整结构则要小得多,这就大大提高了工作效率。同时也为模态分析的网格精细化提供了可能性,从而使得有限元分析的精度得到改善。这最终也为模态综合法在结构设计的广泛使用提供了依据。