首页 | 本学科首页   官方微博 | 高级检索  
相似文献
 共查询到19条相似文献,搜索用时 140 毫秒
1.
国巍  余志武 《力学学报》2011,43(6):1170-1180
在非比例阻尼结构地震响应分析中, 直接积分法和强迫解耦法均具有鲜明的优缺点, 考虑到 计算精度和计算效率的均衡, 提出了一种可用于非比例阻尼结构地震响应计算的新 方法---多自由度模态方程方法. 同时, 通过推导指出了直接积分法和强迫解耦 法是所提出方法的两种特殊形式, 从而构建了非比例阻尼结构地震响应计算方法的 完整理论体系. 最后采用数值算例验证了多自由度模态方程方法在非比例阻尼结构 地震响应计算中的有效性, 并说明其可以通过合理划分结构分区来调节计算精度和 计算效率.  相似文献   

2.
结构动态载荷识别的精细逐步积分法   总被引:16,自引:3,他引:13  
对比例阻尼系统给出了基于精细逐步积分法的动态载荷识别方法。首先将系统进行模态坐标变换得到无耦合运动方程 ,然后应用精细逐步积分法构造一种高效精确的载荷识别公式 ,再由量测到的结构动态响应求出动态力的时间历程。数值算例验证了本方法的识别精度是好的  相似文献   

3.
为使现代一般非对称非经典结构的分析和设计法等同于基于物理意义明确的二阶标准振子传统经典结构,对该类结构响应的二阶标准实振子精确解耦法进行了系统研究。首先,运用复模态法对具有一般非对称质量和刚度矩阵及非对称非经典阻尼矩阵结构的响应进行精确解耦;其次,构造复响应量与实响应量的变换关系,运用拉氏变换,通过实矩阵坐标变换法,将一般非对称非经典结构及被动减震结构的位移与速度响应精确解耦为系列二阶标准实振子位移与速度响应及地震位移与速度响应的线性组合,并使系列标准振子的广义荷载仅为原始荷载的实数线性组合;最后,对实振子与实模态解耦法进行了对比分析。结果表明:实模态解耦法是实振子解耦法的特殊情况;当一般非对称非经典结构退化为经典结构时,实矩阵坐标变换法退化为实模态坐标变换法,实振子解耦法退化为实模态解耦法。此外,运用本文所建立的方法,可将现有的成熟经典结构体系的分析与设计法直接推广到一般非对称非经典复杂结构体系。  相似文献   

4.
提出了根据动力特性试验识别结构的模态参数,运用优化算法修改动力有限元模型,进而评价复杂承载钢结构练合性能的方法.针对复杂承载钢结构的结构特点和激振形式,推导了模态参数识别公式;介绍了有限元模型动力修正的一阶搜索优化算法.利用近似平稳随机激励,对井架钢结构进行了现场模态试验,识别出前三阶固有频率和前二阶振型,分析了该结构的实际运行状况.仅依据前二阶固有频率,应用一阶搜索的优化算法,对动力有限元模型进行了修正,重分析表明:该修正模型实现了前三阶固有频率和应力特征的精确反演,能够用于进一步的静、动力分析和综合性能评价.  相似文献   

5.
巨子型结构体系(Mega-sub Controlled Structure System,即MSCSS)作为一种新型超高层建筑结构体系,由于其特殊的构造特性使得结构体系的阻尼矩阵呈现出非经典阻尼的分布特征。为准确高效地研究MSCSS的控制特性,避免强迫解耦和时程分析法所带来的误差与不足,文中基于复模态理论对非经典阻尼系统进行解耦,验证了基于复模态的CCQC法(Complex Complete Quadratic Combination)对MSCSS的适用性,采用CCQC法对MSCSS进行抗震分析。结果显示出MSCSS优于MFS(Mega Frame Structure)的抗震特性,并且MSCSS的控制特性主要体现在含有调频子结构的巨层。  相似文献   

6.
串联电气设备支架隔震体系地震响应半解析法   总被引:4,自引:0,他引:4  
通过并联橡胶隔震支座,建立串联高架电气设备支架隔震体系及力学模型,应用分布参 数梁振动理论, 通过边界条件引入集中参数,推导其频率方程,并用数值方法求得 频率及振型. 应用Betti定律,推导具有集中分布参数柔性节点的多节电瓷型高压电 气设备的正交条件,得到广义质量及广义载荷. 将该串联隔震体系的非比例阻尼分 解为比例阻尼部分和非比例阻尼部分,应用Hamilton原理推导出非比例阻尼部分等效振型阻 尼比,实现串联电气设备支架隔震体系振动方程的解耦,然后通过振型叠加法求得结构 的地震响应. 最后应用该半解析法与有限元数值积分法对一330kV电压互感器地震响应进行 分析. 结果表明:该隔震体系能显著减小电气设备的地震响应,同时该半解析法求解的地震响 应与有限元数值积分求解的结果相一致,说明该隔震体系的有效性与该半解析方法求解非 比例阻尼串联电气设备支架隔震体系地震响应的正确性.  相似文献   

7.
为了分析双质量解耦硅微陀螺结构中的机械耦合误差,对微陀螺结构的非理想解耦特性进行了研究。首先,阐述了双质量解耦硅微陀螺仪的结构原理,推导了双质量解耦硅微陀螺仪的检测位移;接着构建检测框架在驱动模态下非理想的解耦模型,推导了由非理想解耦导致检测框架的平动位移与转动位移的公式;然后进行了结构非理想解耦特性仿真分析,对驱动模态时检测框架和检测模态时驱动框架的非理想运动特性进行仿真,结果表明检测框架的残余平动位移达到驱动位移的0.86%,最大转动残余位移达到了驱动位移的2.7%,而驱动框架的平动残余位移达到了检测位移的1.36%,转动残余位移达到了检测位移的0.87%;最后,对加工的双质量解耦硅微陀螺结构芯片的非理想解耦误差进行了测量,结果表明非真空封装下的正交误差达到158.65(o)/s,失调误差为19.03(o)/s,偏置稳定性达到12.01(o)/h。  相似文献   

8.
基于虚拟变形法的车-桥耦合系统移动质量识别   总被引:1,自引:0,他引:1  
张青霞  段忠东 《力学学报》2011,43(3):598-610
利用双自由度质量-弹簧阻尼模型模拟移动车辆, 并基于虚拟变形(VDM)方法的结构快速重分 析思想, 提出一种车-桥耦合系统的移动质量快速识别的有效方法. 该方法以双自由度车体模 型的质量为变量, 通过最小化桥体结构实测响应和计算响应的平方距离来识别移动质量 (载荷), 避免了识别载荷时常遇到的病态问题, 对噪声鲁棒性强, 且需要传感器信息少. 每步优化 中, 利用在VDM方法基础上提出的移动动态影响矩阵概念, 无需时时重构车-桥耦合系统的时 变系统参数矩阵, 显著提高了计算效率. 利用数值框架梁模型, 通过比较不同车辆简化模型 对移动体质量及等效移动载荷的识别效果, 验证了该方法的可行性和有效性, 即使在5% 的噪声影响下, 利用一个传感器可以准确地识别多个移动体的质量.  相似文献   

9.
动载荷识别的广义域模态模型及其精度分析研究   总被引:6,自引:0,他引:6  
基于广义域模态模型提出了一种仅用系统响应输出识别动态载荷的方法。以系统中的其它点作激励点来代替常常为不可达的实际载荷作用点,通过辨识得到系统模态参数并在模态和物理两种坐标下对动态载荷作出估算,从而避免通常对系统修改结构或改变边界条件而导致的识别误差。对该模型的误差传播牧场性与识别精度分析结果表明该方法能适用于工程实际动载荷测量。  相似文献   

10.
孙攀旭  杨红  吴加峰  王志军 《力学学报》2018,50(5):1185-1197
黏性阻尼模型存在每周期耗散能量与外激励频率相关的缺陷, 复阻尼模型时域计算结果存在发散现象. 为克服上述两种阻尼模型的不足, 在复阻尼模型基础上, 依据时频域转化原则推导了频率相关黏性阻尼模型. 频率相关黏性阻尼模型不仅具有每周期耗散能量与外激励频率无关的优点, 还保证了结构位移时程的稳定收敛. 混合结构由具有不同阻尼特性的材料组成, 其阻尼矩阵为非比例矩阵, 无法直接采用实模态叠加法. 根据频率相关黏性阻尼模型与复阻尼模型的转换关系, 提出了适用于混合结构的基于频率相关黏性阻尼模型的复模态叠加法. 算例分析结果表明, 与基于黏性阻尼模型的复模态叠加法相比, 基于频率相关黏性阻尼模型的复模态叠加法不仅计算结果唯一, 且不增加矩阵维度, 具有较高的计算效率. 小阻尼情况下, 两种方法的计算结果近似相等, 且与复阻尼模型的频域计算结果一致. 当阻尼比较大时, 两种方法的计算结果差异增大, 但频率相关黏性阻尼模型的复模态叠加法与复阻尼模型的频域计算结果仍保持一致.   相似文献   

11.
一种改进的动态载荷时域识别方法   总被引:22,自引:4,他引:18  
根据在离散时间间隔内未知外载荷按线性交化的这一更为合理的假定,给出了比例阻尼系统的一种改进的载荷时域识别方法。即若已知结构的任一种响应:位移、速度或加速度,根据本文推导出的递推连锁计算公武便可确定未知作用力的时程。算例表明,本方法简便、有效,且具有较强的抗噪能力。  相似文献   

12.
A new matrix perturbation analysis method is presented for efficient approximatesolution of the complex modal quadratic generalized eigenvalue problem of viscouslydamped linear vibration systems.First,the damping matrix is decomposed into the sum of aproportional-and a nonproportional-damping parts,and the solutions of the real modaleigenproblem with the proportional dampings are determined,which are a set of initialapproximate solutions of the complex modal eigenproblem.Second,by taking thenonproportional-damping part as a small modification to the proportional one and using thematrix perturbation analysis method,a set of approximate solutions of the complex modaleigenvalue problem can be obtained analytically.The result is quite simple.The new methodis applicable to the systems with viscous dampings-which do not deviate far away from theproportional-damping case.It is particularly important that the solution technique be alsoeffective to the systems with heavy,but not over,dampings.The solution formul  相似文献   

13.
航天器与运载火箭耦合分析相关技术研究进展   总被引:2,自引:0,他引:2  
本文以载荷分析为主要内容, 概述航天飞行器结构动力学研究的一些进展. 首先介绍航箭(航天器/运载火箭简称为航箭) 耦合系统载荷分析基本思想. 然后介绍以下3 个方面的载荷分析方法: (1) 采用基础激励理论初始载荷分析的近似方法; (2) 考虑航箭耦合影响的航天器/运载耦合系统分支模态综合法. 导出采用约束模态质量界面加速度的航天器载荷计算方法; 当仅考虑静定约束特殊情况时, 退化的方程与Chen 采用有限元法导出的方程相同. 给出新航天器载荷瞬态分析技术, 即一个以前的航天器/运载耦合系统载荷结果可以用来获得相同运载火箭发射一个新航天器结构的必要的载荷信息. (3) 考虑航箭耦合影响的航天器/运载耦合系统模态综合法. 包括: 固定界面模态综合法, 以及航天器/运载耦合的界面综合动态响应计算新方法. 最后, 介绍验证载荷分析技术. 简要讨论验证技术的重要性, 提出了采用试验与理论相结合的结构动态试验仿真技术,该方法包括了一套修正数学模型的新技术, 称之为子结构试验建模综合技术. 该方法已应用于复杂的结构建模. 在进行CZ-2E 运载火箭实尺模态试验之前, 用建议的模态试验仿真技术给出CZ-2E 模态参数的预示结果, 并与随后获得的实际模态试验结果相比, 两个结果彼此之间高度一致. 这个结果证明了模态试验仿真技术已成功地预示了CZ-2E 运载火箭的模态参数, 验证了建议的模态试验仿真技术的可靠性. 讨论了振动台振动试验仿真技术. 介绍了振动台振动试验仿真的几个关键技术. 包括: 有限元模型修正技术, 40 t 振动台系统台面控制仿真方法和D 卫星振动台振动试验仿真.  相似文献   

14.
提出了一种识别弹性--粘弹性复合结构动态载荷频域方法。首先将复合结构利用约对值模态应变能方法(AVMSE)进行模态分析而获得模态参数,其次在频域中通过模态变换法求得动态载荷谱。通过两个算例说明方法的应用,其结果表明该方法是有铲的,识别精度是好的。并对该方法应用中的一些问题进行了讨论。  相似文献   

15.
吴利华  赵密  杜修力 《力学学报》2021,53(2):554-567
本文提出了一种近似的时域人工边界条件(artificial boundary condition, ABC)用来模拟含有瑞利阻尼的线弹性多层波导平面内的矢量波动,该ABC是时域稳定的, 且能与有限元法无缝耦合. 建立ABC的思路是,首先将多层波导的矢量波动方程简化为$x$方向和$y$方向解耦的两个标量波动方程;其次基于比例边界有限元法得到无限域$x$方向和$y$方向模态空间下半离散的频域动力刚度,再用矩阵连分式近似表示$x$方向和$y$方向的频域动力刚度;最后通过辅助变量技术将连分式时域化,从而分别得到人工边界上$x$方向和$y$方向的时域ABC.方法中影响计算精度和计算效率的参数有无限域的模态数$n$、连分式阶数$J$和人工边界远离兴趣域的距离$L$. 数值算例表明,仅需将被载荷激起的无限域的模态数$n$参与计算, 一般可以取$J$=3,$L$的取值基本与地下结构尺寸无关, 它与土层的总层高$H$成正比关系,关系系数与土层的材料参数有关.   相似文献   

16.
Different kinds of modal synthesis method have been used widely in dynamic analysis of linear structure systems, but, in general, they are not suitable for nonlinear systems.In this paper, a kind of modal synthesis techniques is extended to dynamic analysis of nonlinear systems. The procedure is based upon the method suggested in [20],[21], which is applicable to vibration analysis for complex structure systems with coupling attachments but with simplified forms of linear springs and dampers. In fact, these attachments have nonlinear characteristics as those generally known to the cases of nonlinear elasticity and nonlinear damping, e.g., piecewise-linear springs, softening or hardening springs. Coulomb damping,elas-ioplastic hysteresis damping, etc. So long as the components of structure are still linear systems, we can get a set of independent free-interface normal mode information hut only keep the lower-order for each component. This can be done by computations or experiments or both. The global equations of linear vibration are set up by assembling of the component equations of motion with nonlinear coupling forces of attachments. Then the problem is reduced to less degrees of freedom for solving nonlinear equations. Thus considerable saving in computer storage and execution time can be expected. In the case of a very high-order system, if sufficient degrees of freedom are reduced, then it may be possible for the problem to be solved by the aid of a computer of ordinary grade.As the general nonlinear vibration of multiple degrees of freedom systems is quite involved, in general, the exact solution of a nonlinear system equations is not easy to find, so the numerical method can be adopted for solving the reduced nonlinear equations to obtain the transient response of system for arbitrary excitations.  相似文献   

17.
In this article, a new method is proposed to determine the mode shapes of linear dynamic systems with proportional viscous damping excited by an impact force. The time signals of responses and a priori knowledge of the natural frequencies are required in this method. The method is particularly suitable for the wavelet techniques which can precisely estimate the natural frequencies. A previously proposed method based on a modified Morlet wavelet function with an adjusting parameter is used to identify the natural frequencies and damping ratios of system, and the mode shapes are estimated using the proposed method in this work. It is shown that the extracted mode shapes are not scaled. Therefore, mass change method is used for scaling the mode shapes. Moreover, the effect of noise on the extracted modal parameters is investigated. The validity of method is demonstrated using numerical and experimental case studies.  相似文献   

18.
研究了3种基于时间响应函数的结构阻尼识别方法, 包括对数衰减法、希尔 伯特方法和小波方法. 给出了3种方法的实现算法, 分析了对密集模态的识别能力. 构造仿真算例, 采用3种方法识别了5{\%}, 10{\%}和30{\%}噪声条件下的模态阻尼. 结果表明, 小波方法比对数衰减法和希尔伯特方法具有更好的噪声鲁棒性. 采用小波方法分析了润扬大桥结构健康监测系统获得的实测数据, 识别出了润扬大桥悬索桥前6阶模态参数, 第2阶和第3阶模态频率相差仅为0.015\,Hz. 研究表明, 小波方法具备噪声条件下密集模态的识别能力, 是工程中阻尼识别的优选方法.  相似文献   

19.
All structures exhibit some form of damping, but despite a large literature on the damping, it still remains one of the least well-understood aspects of general vibration analysis. The synthesis of damping in structural systems and machines is extremely important if a model is to be used in predicting vibration levels, transient responses, transmissibility, decay times or other characteristics in design and analysis that are dominated by energy dissipation. In this paper, new structural damping identification method using normal frequency response functions (NFRFs) which are obtained experimentally is proposed and tested with the objective that the damped finite element model is able to predict the measured FRFs accurately. The proposed structural damping identification is a direct method. In the proposed method, normal FRFs are estimated from the complex FRFs, which are obtained experimentally of the structure. The estimated normal FRFs are subsequently used for identification of general structural damping. The effectiveness of the proposed structural damping identification method is demonstrated by two numerical simulated examples and one real experimental data. Firstly, a study is performed using a lumped mass system. The lumped mass system study is followed by case involving numerical simulation of fixed–fixed beam. The effect of coordinate incompleteness and robustness of method under presence of noise is investigated. The performance of the proposed structural damping identification method is investigated for cases of light, medium, heavily and non-proportional damped structures. The numerical studies are followed by a case involving actual measured data for the case of a cantilever beam structure. The results have shown that the proposed damping identification method can be used to derive an accurate general structural damping model of the system. This is illustrated by matching the damped identified FRFs with the experimentally obtained FRFs.  相似文献   

设为首页 | 免责声明 | 关于勤云 | 加入收藏

Copyright©北京勤云科技发展有限公司  京ICP备09084417号