非对称矩阵特征值问题密集模态重分析方法

本文提出了一种非对称矩阵特征值问题的密集模态重分析方法，它将原密集特征问题表达为与其临近的某一重特征值的小摄动。从而密集模态的重分析问题就转重频模态的重分析问题。     

非对称矩阵特征值问题密集模态重分析方法

本文提出了一种非对称矩阵特征值问题的密集模态重分析方法。它将原密集特征值问题表达为与其临近的某一重特征值问题的小摄动,从而密集模态的重分析问题就转化为重频模态的重分析问题。     

矩阵摄动法在汽车车架模态分析中的应用

本文采用以模态迭加原理为基础的实模态分析技术及初参数优选法对汽车车架的模态参数进行了识别,讨论了振动特征值问题中关于非重特征值和重特征值的矩阵摄动法,提出了利用有弹性元件悬挂的结构振动测试数据来得到自由——自由结构的模态参数的摄动修正方法.文中还给出了一些数值例子来说明此方法的应用,同时得到了一些重要结论.     

T尾结构振动的模态局部化判据研究

用峰值振幅比定义局部化度,用平尾刚度与垂尾刚度的比值定义耦合度.基于T尾结构的质量失调模型,从模态峰值振幅比、失调耦合比、常规摄动和近频摄动4个角度,提出4个不同的局部化判据来预测T尾结构模态局部化的发生.对一个T尾结构模型局部化振动的数值分析结果表明:(1)T尾结构系统一般具有弱耦合性,小量的失调就可以使T尾结构发生模态局部化;(2)T尾结构一旦发生模态局部化,不但使对称一弯模态和反对称一弯模态的振型发生较大改变,而且其模态频率也将改变,模态频率的改变在失调量的正负区间内具有唯一性;(3)算例验证了4个模态局部化判据的可行性和有效性,为T尾结构的模态局部化分析和设计提供了依据.     

2010城市地质环境与可持续发展论坛（二号通知）

用峰值振幅比定义局部化度,用平尾刚度与垂尾刚度的比值定义耦合度. 基于T 尾结构的质量失调模型,从模态峰值振幅比、失调耦合比、常规摄动和近频摄动4个角度, 提出4个不同的局部化判据来预测T尾结构模态局部化的发生. 对一个T尾结构模型局部化 振动的数值分析结果表明: (1) T尾结构系统一般具有弱耦合性,小量的失调就可以使T尾 结构发生模态局部化; (2) T尾结构一旦发生模态局部化,不但使对称一弯模态和反对称一 弯模态的振型发生较大改变,而且其模态频率也将改变,模态频率的改变在失调量的正负区 间内具有唯一性; (3) 算例验证了4个模态局部化判据的可行性和有效性,为T尾结构的模 态局部化分析和设计提供了依据.     

以随机响应为目标的方舱结构动力修改

针对振动系统在随机激励下的响应进行结构动力修改是具有实用价值的工程问题。本文以系统在道路随机激励下的加速度响应为目标，借助于系统模态及响应的灵敏度分析和矩阵摄动法，对大型机动电子方舱系统进行了快速结构动力修改。     

线性哈密顿系统的本征摄动法

利用哈密顿算子辛自共轭的特点讨论了保守哈密顿体系的摄动问题,给出了哈密顿矩阵的本征值与本征向量的二阶摄动分析方法。即当系统在哈密顿框架下进行较小修改时,不重复求解大型哈密顿矩阵的本征问题,只需在原系统的模态参数基础上进行模态分析即可,这种矩阵摄动法给出了修改后矩阵的二阶本征值和本征向量,为一般线性保守体系的本征摄动求解提出了一个新方法。     

局部裂纹损伤简支梁的曲率模态特性

将裂缝损伤简化成矩形凹槽,采用delta函数表示简支梁的裂纹损伤位置,得到了全梁范围内截面转动惯量和单位长度质量的表达式,建立了局部裂缝损伤简支梁的横向自由振动方程.利用摄动方法给出了裂纹摄动项的一般表达式,根据摄动项和完整梁都同时满足边界条件的特点,将一阶和二阶摄动项都表示成完整梁模态的线性组合,结合delta函数的性质,最终获得了受损简支梁的特征值和模态振型的解析表达式.最后,通过数值计算得到结构模态参数,对比了一阶摄动和二阶摄动对计算结果的影响,分析了不同阶固有频率和模态曲率的变动量,为简支梁的损伤监控和检测提供了理论依据.     

结构动力特性修改的矩阵摄动方法

结构动力特性的修改是结构动态问题研究中的一个重要方面。本文提出了一种计算修改结构动力特性的快速分析方法——矩阵摄动方法,导出了计算任意阶摄动量的求解通式。它可由原结构的实(或复)模态参数和结构参数的修改量快速地求出修改结构的全部实(或复)模态参数并可对修改结构进行响应分析等。文中对阻尼比随结构修改而改变的情况作了充分的考虑。最后例举了一个多自由度梁作为数字例子,并对一实际车床结构作了复摄动分析,分析结果证明了本文方法的正确性并说明了其解决实际问题的有效性。     

基于摄动原理的复杂土层地震反应分析的子结构法

把约束子结构模态综合法与直接模态摄动法相结合,建立复杂场地三维地震反应等效线性化分析计算方法.应用直接模态摄动原理,可简化各子结构模态分析过程,将特征值求解问题转化为线性代数方程组的求解,从而可有效提高计算效率.算例表明,该方法在提高大规模复杂场地地震反应分析计算效率方面优势明显.     

A Universal Matrix Perturbation Technique for Complex Modes

ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＭａｔｒｉｘｐｅｒｔｕｒｂａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓｆｏｒｔｈｅｄｙｎａｍｉｃｒｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｓｅｌｆ＿ａｄｊｏｉｎｔｓｙｓｔｅｍｓｈａｖｅｂｅｅｎｗｅｌｌｄｅｖｅｌｏｐｅｄ[1] .Ｈｏｗｅｖｅｒ,ｍａｎｙｓｙｓｔｅｍｓｇｉｖｅｒｉｓｅｔｏｇｅｎｅｒａｌｎｏｎ＿ｓｅｌｆ＿ａｄｊｏｉｎｔｆｏｒｍｕｌａｔｉｏｎｓ.Ｉｍｐｏｒｔａｎｔｅｘａｍｐｌｅｓａｒｅａｅｒｏｅｌａｓｔｉｃｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｓｙｓｔｅｍｓ,ａｒｂｉｔｒａｒｉｌｙｄａｍｐｅｄｏｒｇｙｒｏｓｃｏｐｉｃｓｙｓ…     

基于奇异值分解的复模态矩阵摄动法

对非自伴随系统的振动重分析问题,提出了一种简单的通用方法。从子空间缩聚出发,基于复矩阵的奇异值分解定理,推导了同时适用于孤立 特征值,相重特征值和相近特征值三种复特征值情况的一阶和二阶摄动公式。算例表明,该方法通用性好,且具有足够的精度。     

密频系统的反馈控制

研究了如何将结构重频系统设计中的反馈控制律用到含有密频子结构的系统上去，主要解决了如何估计将重频系统控制律用到相应的密频系统对闭环系统的（指数）衰减律的影响，原系统的结构参数有少量变化后的新系统以及原系统是不可控的密频系统的情形．理论和数值算例表明，只要对重频系统设计的反馈律作正确的坐标变换，应用到上述三种情形时，其闭环系统的衰减律的误差只有相应频率分散度的一阶小量     

Second-order sensitivity of eigenpairs in multiple parameter structures

This paper presents methods for computing a second-order sensitivity matrix and the Hessian matrix of eigenvalues and eigenvectors of multiple parameter structures. Second-order perturbations of eigenvalues and eigenvectors are transformed into multiple parameter forms,and the second-order perturbation sensitivity matrices of eigenvalues and eigenvectors are developed.With these formulations,the efficient methods based on the second-order Taylor expansion and second-order perturbation are obtained to estimate changes of eigenvalues and eigenvectors when the design parameters are changed. The presented method avoids direct differential operation,and thus reduces difficulty for computing the second-order sensitivity matrices of eigenpairs.A numerical example is given to demonstrate application and accuracy of the proposed method.     

接近亏损系统的矩阵摄动法

随着系统参数的变化，带有重频的系统可转变成带有密集频率的系统，反之亦然．本文讨论了亏损系统与接近亏损系统之间的关系．并提出了接近亏损系统的平均移位的摄动方法．算例表明了此方法的有效性．     

Generalized-order perturbation with explicit coefficient for damage detection of modular beam

A general method is formulated to estimate damage location and extent from the explicit perturbation terms in specific set of eigenvectors and eigenvalues. At first, perturbed orthonormal equation is generated from the perturbation of eigenvectors and eigenvalues to obtain the k-th explicit perturbation coefficients. At second, perturbed eigenvalue equation is generated from the perturbation of eigenvector and eigenvalue, and first-order expansion of the stiffness matrix to obtain other explicit perturbation coefficients. Stiffness parameters are computed from these equations using an optimization method. The algorithm is iterative and terminates under certain criteria. A fixed–fixed modular beam with various numbers of elements is used as test structure to investigate the applicability of the developed approach. By comparison with the Euler–Bernoulli beam, discretization errors are analyzed. In six elements beam, first-order algorithm converges faster for small percentage damage. Second-order algorithm is more efficient for medium percentage damage. For large percentage damage, the second-order algorithm converges more effectively. Meanwhile, for eight elements large percentage damage and ten elements small percentage damage, second-order algorithm converges faster to the termination criterion.     

The calculation of eigenvalues for the stationary perturbation of couette-poiseuille flow

The problem considered is that of two-dimensional viscous flow in a straight channel. The decay of a stationary perturbation from the Couette-Poiseuille flow in the downstream is sought. A differential eigenvalue equation resembling the Orr-Sommerfeld equation is solved by using a spectral method and an initial-value method (the compound matrix method) for values of the Reynolds number R between 0 and 2000. The eigenvalues are presented for several of interesting cases with different measures of mass flux. These eigenvalues determine the rate of decay for the purturbation.     

智能结构密频系统振动控制及其摄动分析

提出一种智能结构密频控制规律的设计方法。其主要工作为：将密频子空间转化为重频子空间,把密频系统作为重频系统上的摄动;为了解决重频密频子空间相对应的特征向量选取的敏感性问题,通过摄动分析得到与重频密频子空间相对应特征向量的线性组合并利用闭环系统特征值极点配置的方法得到重频密频系统的振动规律;把所设计的振动控制规律作用于原系统和摄动系统上,讨论了结构参数改变后对系统的动态特性的影响;最后通过算例证明该方法的有效性。     

边界约束刚度不确定的结构振动特征值

利用摄动法 ,将随机的微分方程和边界条件化为一系列的确定性微分方程和边界条件。运用有限元离散方法 ,推导了统计特征值的二阶摄动近似表达 ,用算例对本文方法进行了说明并和 Monte-Carlo模拟法结果进行了比较