车身模态分析与振型相关性研究

对某车辆车身进行了计算模态分析 ,得到其计算振频以及相应的振型 ,并通过试验得到试验模态频率及振型 ,对计算模态和试验模态进行振型相关性分析 ,将有限元的动态分析与试验数据有机地结合起来 ,验证了车身有限元模型 ,为车身结构设计提供了依据。

4105型柴油机曲轴计算模态与试验模态的振型相关性

为获得4105型柴油机曲轴振动特性,并验证有限元计算是否正确,对4105柴油机曲轴分别进行了有限元计算和试验模态分析,获得了相应的振动频率和振型,并对所获得各阶振型的内积相关度进行了计算分析。结果表明,计算模型与试验模型的各阶振型的内积相关度均大于0.7,具有较高的吻合度,验证了有限元模型的有效性。振型图对比发现曲轴振动最大变形位置多集中在曲轴两端。振型相关性分析对比确定了曲轴固有振动特性,为利用曲轴有限元模型进行曲轴优化设计、减振等工作提供了依据。

轿车白车身模态分析与振型相关性研究

对某轿车白车身进行了计算模态分析,得到其计算模态频率以及相应的振型,并通过试验得到试验模态频率及振型,根据振型相关性理论,对试验和计算模态及振型进行相关性分析,将有限元的动态分析与试验数据有机地结合起来,验证了白车身有限元模型。

基于振型相关性的结构模态参数频域自动识别

环境激励下,频域分解法(FDD)具有良好的结构模态频率和振型识别能力,但识别过程中需要基于频率准则人为判断奇异值曲线的峰值,无法准确识别出现近频交叠或重频情况的结构模态参数,而且不能自动进行模态参数的识别。对此,提出了基于振型相关性的MAC-FDD模态参数识别方法,该方法能自动搜索目标模态所对应的频率范围,并利用反映实测振型与理论振型良好相关性的最大模态置信准则(MAC)值判断和识别结构真实振型。给出了该方法的具体实现过程,对平面桁架和空间网架算例进行了模态参数识别。结果表明,该方法能够准确识别出各阶模态频率和振型,可以有效避免模态遗漏,且具有很强的抗噪能力。该方法弥补了常规FDD的不足,适用于对频率密集或具有重频现象的空间网格结构的模态参数识别,且其过程便于编程实现。

基于不相关模态振型的修正技术

为充分利用试验测量结果,探讨了一种修正技术,不但有效利用试验数据中与有限元模型相关的模态信息,同时也有效利用不相关模态信息,并成功应用于某型现代高推质比涡扇发动机结构中.通过计算,修正后的模型计算值与试验测试值比较接近,误差接近0,MAC(model assurance criteria)值接近1.研究表明:利用不相关模态振型的模型修正技术能够有效得到准确的修正参数值,且修正后的有限元模型具有很高的计算精度.

一种创新的基于阻尼的自适应Pushover方法及其在框架结构中的应用

以能力谱Pushover分析方法和自适应Pushover分析方法为基础,提出一种新的基于阻尼的自适应Pushover分析方法。这个方法运用了能力谱Pushover方法中等效阻尼比的概念来表示结构进入塑性的程度,通过每个振型独立加载所产生的能量计算出各自振型的等效阻尼比,利用通过阻尼比折减的反应谱来计算结构的地震作用力。同时,利用结构的振型相关系数对结构弹性阶段及塑性阶段的振型形状进行对比,分辨结构进入塑性前后各个振型的相关性以在自适应Pushover方法过程中对结构各自振型有效地独立加载。通过一榀框架算例,在EL-centro水平地震作用下初步验证了基于阻尼的自适应Pushover分析方法的适用性。算例表明,该方法可以有效地考虑结构高阶振型的影响,其比能力谱Pushover分析方法更接近于弹塑性时程分析的结果。

改进的自适应Pushover方法在大跨桁架拱的应用

在双向地震作用下的自适应Pushover分析中,由于水平和竖直2个方向的反应谱并不相同,相同的周期变化在2个方向上引起的加速度变化并不相同,因此2个方向的“累积的基底力/此步完结时反应谱所求得的总基底力”的百分比不一定可以同时达到100%。为此,引入二范数误差来寻找最接近理论值的方法,同时,对于振型密集的结构,为避免结构进入塑性后振型调换,引入基于相关度的模态对比方法以捕捉振型顺序改变的情况。通过将大跨度平面拱作为算例,在EL-centro双向地震作用下初步验证了基于此改进的自适应Pushover分析方法的适用性。