实验模型的模态综合技术

本文将结构传递函数概念引入模态综合技术之中,提出了一种有利于实验模型的模态综合解案。文中通过结构传递函数导出了结构高阶剩余模态,为实验模型引入模态综合之中奠定了基础。同时,本文进一步讨论了将实验模型引入模态综合之中所必然出现的转角模态问题,并采用曲线拟合技术解决了这一问题。     

汽车的简化模型与车架动应力分析

本文提出了根据已知的路面谱输入计算汽车的传递函数与车架动应力的方法.首先,将一辆汽车分为若干个子结构,对每个子结构进行模态分析,略去高阶模态并应用模态综合的方法,即得一多自由度的动力学模型.从而可建立整车的运动微分方程,并确定模态坐标的传递函数.并由此计算车架的变形及动应力.     

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.     

大跨屋盖结构风振响应主要参振模态确定方法研究

合理选取主要参振模态是保证大跨屋盖结构风振响应计算精度的关键问题。本文以模态空间分布与风荷载空间分布相关性强弱作为选取主要参振模态的依据,考虑到屋盖结构表面风荷载分布的不确定性,提出了通过低阶主要贡献模态间接寻找风荷载强相关高阶模态的思想,首先实现对高阶参振模态数量的缩减。在此基础上,结合低阶参振模态,通过对模态响应方差矩阵的简化处理,构造了其等效矩阵,根据等效矩阵中对角线元素定义了模态参与系数,通过该系数能够方便的实现对主要参振模态的选取。最后,通过国家体育场屋盖主结构的风振响应分析对所提出方法的有效性进行了验证。     

混合界面直接分支模态综合法

在直接分支模态综合法(本质上属自由界面模态综合法)的基础上,提出并深入研究了混合界面直接分支模态综合法。混合界面法将复杂庞大的结构取做主体部件,而将与此主体部件相连的其余部分视为分支部件。对主体部件采用自由界面,分支部件则采用固定界面。各子结构之间完全独立计算,并且通过计入主、从子结构的剩余模态矩阵的办法来补偿所舍去的高阶模态分量,保证了计算精度。本方法从工程应用的实际出发,通过模拟航空发动机机匣管路系统的数值算例,验证了混合界面法的正确性。     

S型测力传感器的动态特性与标定

本文对 S 型测力传感器的动态特性进行了研究。采用模态分析测量技术,测定了传感器的固有频率、模态质量、模态刚度、模态阻尼和阻尼比,并以动画形式显示了其主振型.作出激振力与传感器应变片输出信号的传递函数幅频和相频特性曲线,可简便地确定传感器工作频率范围及相应的误差。     

一种不受相位噪声影响的模态参数识别法

本文提出了一种根据幅值频响数据来识别模态参数的频域识别法.该方法首先通过识别幅值频响函数模型来得到传递函数的零点和极点.鉴于不同结构系统可以有完全相同的幅值频响函数,文中提出了由相位频响数据来判定传递函数零点的号性,以唯一确定传递函数,从而消除了相位噪声对模态参数识别结果的影响.作为例子,文中给出了计算机模拟实验例子和滚动轴承支承动态参数识别的应用实例.     

弹性——粘弹性复合结构模态理论

本文研究弹性-粘弹性复合结构动力学基本问题.复合结构动力学方程是一组微分积分方程,引入增广状态变量.将其变换为常规的状态方程.研究了状态方程特征解的性质.提出了"振荡模态"和"蠕变模态"慨念.给出了脉冲响应矩阵和传递函数矩阵,讨论了它们的特性.复合结构模态理论为其动特性和动响应分析提供理论依据.     

5（1／4）温盘机头盘系统的结构动态特性研究

本文将拓扑图的多口网络点边关联矩阵引入固定界面模态综合技术,使模态综合过程规范化,子结构划分更加方便,提高了系统综合能力.该方法可用于子结构串联、并联和混联构成的任意系统模型.用所编制的动力程序分析了5(1/4)温盘机的头盘组件(HDA系统)的动态特性,还采用动态全息照相技术验证了理论分析结果.     

钢筋混凝土结构三维模态pushover分析方法的改进

三维多模态pushover分析方法(即三维MPA方法)为评估不规则结构的抗震性能提供了一种简便的方法.本文以与荷载相关的Ritz(LDR)向量组代替传统三维MPA方法中的振型向量组,自动滤除了对结构反应无贡献的相关模态,从而提高了结构三维MPA方法的计算效率.另一方面,本文提出了增大除"基本模态组"之外的高阶模态对应的目标位移,以考虑被截断的高阶模态对结构反应的影响,从而改善了结构三维MPA方法的计算精度.算例结果表明,改进后的结构三维MPA方法的计算效率效率大大提高,而结构反应计算结果的准确度有了显著的改善,可用于包括不规则高层建筑结构在内的各种房屋建筑结构的抗震变形验算及抗震性能评估.     

改进的直接部件模态综合法

Yee和Tsuei提出的直接部件模态综合法将自由界面模态综合法与频响函数相结合 ,简化了计算过程、减少了计算量 ,并便于与实验模态分析相结合。本文在其基础上利用矩阵级数展开的方法将被截断高阶模态的贡献用保留模态和系统物理特性矩阵精确表达 ,结合分块计算方法 ,进一步减少了计算量并有效地提高了计算精度 ,且确定了模态截断准则。数值算例表明其行之有效     

Cyclo-symmetric modal synthesis of rotating bladed disc system

The natural mode analysis of bladed disc system at an arbitrary constant rotational speed is investigated in this paper and the large deformation effect caused by the pretorsion of the blades is considered. The computational method of group theory is employed in substructure technique and equilibrium position and stress distribution of the bladed disc system in centrifugal field are obtained through simultaneous iteration, furthermore, the initial stress stiffness matrix, the large deformation stiffness matrix and the corresponding rotating natural frequencies and modal shapes are determined. Because the large deformation effect of the blades is considered and all the interface degrees of freedom between the substructures can be eliminated in the present method, the computation work can be cut down remarkably under the precondition that the computational accuracy is ensured. This shows that, in general, the substructure simultaneous iteration method presented in this paper has a good convergency, thus greatly reducing the computation work.     

考虑附加结构的结构动力修改

本文分析了实际工程中可能出现的一些情况,提出了一种运用Rayleigh-Rjtz技术,结合模态综合方法的结构动力修改方案。文中采用相容位移函数代替结构主模态,并给出了相应的结构模态变换式和系统方程式。     

转动盘一片系的循环对称模综

本文考察在任意恒定转速下叶片/轮盘系的固有模态分析,计及叶片预扭所引起的大变形效应.把群论算法用于子结构技术,通过联立迭代求出叶片/轮盘系在离心场中的平衡位置和应力分布,进而确定初应力刚度矩阵、大变形刚度矩阵,以及相应的动频模态.由于本方法考虑了叶片大变形的影响,且可消去子结构间的全体内连自由度。从而在确保精度的前提下,显著地压缩了计算的规模.实践证明本文提出的子结构联立迭代法有很好的收敛性,它使计算量有巨大的节省.     

基于动力特性的结构损伤定位方法

本文推导出关于结构应变的一阶交分关系,从中揭示出结构损伤定位的合理方案．     

基于柔度的桁架结构损伤定位方法

建立了一种基于模态柔度的桁架结构损伤定位方法。从结构柔度矩阵与刚度矩阵的正交关系出发,将损伤结构在观测模态下的节点误差作为损伤定位的动力指纹,通过采用模态参数的一阶矩阵摄动技术,以近似解析的方式推导了本文方法的损伤定位原理。并且通过对一个典型桁架结构的数值模拟研究,验证了本文损伤定位方法的有效性和鲁棒性。研究结果表明,本文基于柔度的损伤定位方法能够在实际观测条件下,准确地识别桁架结构的损伤单元位置。     

A MODEL IDENTIFICATION METHOD OF VIBRATING STRUCTURES FROM INCOMPLETE MODAL INFORMATION

ＡＭＯＤＥＬＩＤＥＮＴＩＦＩＣＡＴＩＯＮＭＥＴＨＯＤＯＦＶＩＢＲＡＴＩＮＧＳＴＲＵＣＴＵＲＥＳＦＲＯＭＩＮＣＯＭＰＬＥＴＥＭＯＤＡＬＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮＺｈｅｎｇＸｉａｏｐｉｎｇ（郑小平）ＹａｏＺｈｅｎｈａｎ（姚振汉）ＱｕＳｈｉｓｈｅｎｇ（蘧时胜）...     

模态试验的磁带伪随机激振技术与实验

全文论及伪随机信号的生成原理;统计特性及无泄漏性的论证;磁带伪随机激振试验的实施技术以及具体实例.笔者认为,磁带伪随机激振具有信号源易于生成,测试简便快速,统计特性良好,谱形控制方便,能满足工程精度要求等优点,是一种适应于一般工程单位实施的模态试验技术.     

An iterative rational fraction polynomial technique for modal identification

The rational fraction polynomial (RFP) modal identification procedure is a well known frequency domain fitting technique. To deal with a linear problem, the RFP procedure does not directly minimize the fitting error, i.e. the difference between the experimental and the analytical frequency response function, but a frequency weighted function of it: this causes bias in the modal parameter estimates. In this paper an iteration procedure is proposed which uses the output of the RFP technique as a starting estimate, and minimizes the true fitting error, expressed as a first order Taylor expansion of the identified parameters. Results are quite satisfactory: the fitting error is notably reduced after few iterations. Moreover, less computational modes with respect to the original RFP method are needed to obtain a good fit in a given frequency band.A first version of this paper was presented at 17th Int. Seminar on Modal Analysis, Leuven (Belgium), 23–25 September 1992, and preprinted in the Proceedings.     

大型转子—基础—土壤系统的动力分析

本文对大型汽轮发电机组-基础-土壤系统采用模态综合技术进行了动力分析.用弹性半空间理论建立土壤的模型,基础底板则通过弹性薄板的李兹(Ritz)函数近似解的形式来描述.用三维梁单元来建立基础底板以上的框架结构和转子系统的运动方程.此外,还用模态应变能的相对大小,在这种复杂机械结构系统存在的众多固有频率中,区分出哪些是属于主要为转子系统的固有频率,称为“重要振动固有频率”,以确定系统的临界转速.最后,对引进的一台500MW汽轮发电机组的动力特性进行了分析.