对接圆柱壳结构的频响函数子结构混合建模方法研究

以建立精确的对接圆柱壳结构动力学模型为目标,为解决对接圆柱壳结构实验模型存在的界面转角自由度信息缺失的问题,提出了频响函数子结构混合建模方法,采用界面刚性等效方法进行界面转角自由度信息的近似估计,并将其与有限元频响结果进行对比分析,验证了该方法在圆柱壳结构中的计算精度。同时,根据子结构频响函数获取方式、界面自由度的不同,采用子结构频响函数综合方法进行多种工况下的混合建模。结合对接圆柱壳结构的振动特性,对比分析不同工况下的混合建模结果。结果表明:考虑界面转角自由度信息后,可有效提高对接圆柱壳结构的混合建模精度。

周期特性下网架结构振动特性分析

针对工程结构减隔振需求,基于网架结构的周期特性对其进行减隔振性能分析。通过改变节点质量、杆件截面参数,分析其对网架结构减振性能的影响;再对实际工程网架-悬挂吊车结构进行分析,运用频响函数综合法建立整个系统的振动传递模型,在隔振系统中评价该结构的隔振性能。结果表明,网架结构具有一定抑制振动效果,可通过调节杆件截面刚度来影响结构的带隙特征以实现预期减隔振效果;增加网架节点质量,可以很好地改变结构振动特性,尤其是对高频阶段有较好的抑制作用,但减振效果与截面刚度呈负相关;网架-悬挂吊车结构双层隔振系统具有良好隔振效果。合理运用网架结构的周期特性,对结构进行优化布置,可以有针对性地增强网架结构的减振性能。

子结构综合法辨识结合部的特征参数

为了获取结合部的等效刚度与阻尼参数,采用子结构综合法来建立结合部辨识方程式,利用模型更新的方法修正已知模型,使修正的模型与已知模型等效,并利用修正的模型来获取所需的频响函数,从而根据完备频响函数辨识出结合部参数。为了保证数值计算的稳定性,采用最小二乘原理将矛盾方程转化为定解方程,并引入加权的概念,使得被测数据能够充分利用。最后通过两个仿真算例来验证该方法的可行性和工程实用性。仿真结果可以看出,该方法具有较高的辨识精度。

模态力法用于机床结构系统动态分析的研究

提出了一个适用于机床结构系统动态性能分析的高效而精确的计算方法．通过对机床中零件间多种复杂连接关系的研究，建立了分析模型装配技术，从而把零件有限元分析、结合面特征与模态综合紧密集成在一起，同时，为了提高模态综合精度和满足机床结构薄弱区域识别的需要，建立了若干新的计算公式该方法具有计算速度快、精度高，对硬件环境要求低等优点，为结构布局修改及优化设计提供了高效手段．

界面自由度柔性等效与子结构频响函数综合方法

针对频响函数子结构综合法中由于转角自由度频响函数缺失造成的综合建模误差较大的问题,提出了界面自由度柔性等效方法。将界面分为若干子界面,假定子界面刚性,通过最小二乘坐标变换,提取可描述子界面特征的6自由度分量,据此实现对子界面的刚性等效,综合所有子界面的等效自由度即形成界面的柔性等效。利用等效后的界面柔性自由度与原界面自由度的关系,对子结构的原始频响函数进行相应地变换,并将其应用到子结构频响函数综合方法中。仿真结果表明,将界面自由度进行柔性等效能明显提高频响函数的综合精度。

模态分析技术在轨道系统动力学研究中的应用

铁路高速及重载的发展对轨道动力学提出了更高的要求，文章针对轨道系统特别是枕下结构的复杂性，探讨了利用模态分析及模态综合方法分离出枕下系统的传递特性函数，以对其进行系统及参数辨识。

基于固定界面子结构模态的频响函数精确综合法

提出基于固定界面子结构模态的双协调结构频响函数精确综合方法。首先用固定界面子结构的中高阶模态与精确剩余约束模态表达子结构频域位移;再利用界面力与位移的协调关系进一步消去界面自由度,建立双协调的精确缩聚变换;然后根据里兹法,得到结构精确综合的频域运动方程与频响函数;最后通过数值结果验证该方法的综合能力与准确性。

频响函数综合法预测结构在水下的动特性

通过对一个结构模型在空气中和水下的动特性的研究，探讨了由结构在空气中的模态参数和水的附加质量预测结构在水下的模态参数的频响函数综合法，用以替代实体结构在水下的动特性试验。应用这种方法预测得到了结构在水下的模态参数并与结构的湿模态试验结果进行了对比。研究结果表明，对于所研究的梁形结构，不考虑水的阻尼，将水对结构的影响考虑成为附加质量。

一种Stewart隔振平台的动力学建模及实验研究

提出一种采用石墨自润滑球铰连接的立方体构型Stewart隔振平台,6个支腿通过可转动的球铰与基础及载荷平台相连,每个支腿由音圈作动器与力传感器构成。在假设各支腿、基础及载荷平台均为弹性体的基础上,采用子结构频响函数综合法对Stewart隔振平台进行动力学建模,并通过FEM方法进行验证,给出内嵌反馈控制的隔振平台模型,对反馈控制效果进行仿真验证;在仿真分析的基础上,对隔振平台的被动隔振性能和内嵌反馈控制的主动隔振性能进行实验。结果表明,被动隔振在30~200 Hz频段内具有约-36 d B/dec的衰减率,主动隔振在3~100 Hz频段内可获得最大20 d B的幅值衰减,<200 Hz,支腿力RMS值控制后下降75%~80%。

考虑连接动态特性的子结构综合方法

在Jetmundsen基于频响函数的子结构综合方法的基础上,引入子结构间的相关项(各子结构间已连接的自由度)和连接部件的动态特性,提出了考虑连接部件动态特性的子结构综合方法.应用该方法对3个子结构进行了子结构综合分析实验,并给出其在结构优化设计中的一个应用.实验结果表明该方法正确有效.该子结构综合方法是Jetmundsen方法的改进,使子结构连接不再局限于刚性连接,并具有易于实现结构优化设计等优点.

接收机的非理想性对复相关值测量的影响

分析了矩形模型接收机频率响应的非理想性对综合孔径微波辐射计复相关值测量的影响.频率响应非理想性包括中心频率不一致、带宽不一致、群延迟不一致、本振相位不一致及带内波动,它们通过条纹洗涤函数产生复相关值测量误差.分析结果表明,群延迟不一致与本振相位不一致是产生复相关值相位误差的主要原因,中心频率不一致、带宽不一致、群延迟不一致及带内波动是产生复相关值幅度误差的主要原因,通过噪声注入法可校正这些幅度和相位误差,并用以上理论对北航二维综合孔径微波辐射计(BHU-2D)校正前后的误差进行了估计.

直接利用传递函数对分叉结构进行模态综合

建立了一种直接利用传递函数对分叉结构进行模态综合的方法。传统的方法一般都需要对大矩阵进行求逆运算,而此方法只涉及分叉结构结合部的传递函数矩阵的求逆,因此求逆计算量很小,特别是当直接采用传递函数的测量值进行模态综合时,就更体现出它的优越性。

考虑连接特性的子结构频响综合方法及实现

基于频响函数的子结构综合方法,通过引入子结构连接特性的参数化模型,提出了一种将刚性连接特性和柔性连接特性统一处理的子结构建模与综合求解方法。将该方法用于试验子结构与理论子结构的混合建模与求解系统,实现了不同连接特性的多子结构的混合建模与综合求解。实例验证结果表明:该方法正确有效,且在子结构模拟试验数据存在一定随机误差的情况下也依然有效。

小水线面双体船桨-轴-船体耦合振动和声辐射分析

针对小水线面双体船螺旋桨-轴系-船体耦合系统,利用耦合有限元方法建立了水体-螺旋桨-轴系和船体-水体子系统的耦合动力学模型,进行谐响应计算得到各个子系统轴承连接点处的导纳,把轴承作为弹性连接单元,通过频响综合得到整个系统的频域响应,再由边界元计算得到声场响应。该方法可考虑流固耦合螺旋桨的弹性、螺旋桨轴系与船体的耦合效应。结果表明螺旋桨激励下船体辐射声功率的特征峰值主要有轴系的一阶纵振和螺旋桨的第一、二阶同向振动湿模态,即辐射噪声谱的特征体现在轴系和螺旋桨。因此,针对螺旋桨激励下的桨-轴-船耦合系统部分的噪声,隐身设计的重要内容是螺旋桨和轴系参数的优化。该方法可对桨-轴-船体耦合系统中螺旋桨和轴系的参数分析提供高效的分析手段,从而为隐身优化设计提出明确的指导方向,具有重要工程意义。

基于频响的子结构综合中界面信息的完整计算

基于FRF的子结构综合法求解整体频响过程中,子结构间连接处的频响数据对于计算结果有着重要影响,而连接处的频响数据与子结构界面点处的频响数据关系密切.由于子结构连接处的复杂性,考虑到转角自由度处的频响信息难以通过实验获取,因此针对多自由度连接情形,提出了一种利用容易测得的位移频响数据,求解子结构界面点处转角自由度频响数据的计算方法,从而得到了子结构综合中界面点的完整频响,并以仿真算例验证了方法的可行性.

直接利用传递函数进行模态综合的研究

本文建立了一套直接利用传递函数进行模态综合的方法，此方法具有方法简单、适用范围广。