基于实测频响函数的子结构模态综合

本文以梁型结构串联布局为应用背景,研究了导纳综合法的试验模态分析.探讨了界面自由度的选取、刚体模态的处理、预测阻尼比的可能性以及影响预测精度的因素.物理梁试验结果表明,导纳综合法能精确地预测组装结构的频响函数和所需的模态参数.     

实验／分析模态双协调综合的实现

本文讨论了实验/分析模态双协调综合实现中实验子结构转角自由度和集中力矩柔度的测量问题。首次提出基于有限元理论的双无加载概念,并通过仿真计算说明其在转角自由度测量的应用价值.最后以一汽车底架模型为实例,经过分析综合和实验(/分析)综合,实践了本文的主题.     

关于模态综合法的注记

本文以两端固定直角梁为例,探讨模态综合法应用于计算高阶固有频率。单纯使用前2阶约束振型为假设振型时,可能出现频率遗漏而不能计算第2阶固有频率。假设振型同时取前2阶模态振型和前2阶约束振型,可以计算前3阶固有频率;假设振型取前4阶模态振型和前4阶约束振型,可以计算前5阶固有频率,相对误差小于5%。

     

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。     

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     

用非线性模态综合法模拟碰撞接触区应力

本文从振动分析的观点出发,研究了线弹性系统的碰撞问题.文中借助有限元方法确定参与碰撞之系统的动力学特性,然后应用非线性模态综合法对碰撞过程进行模拟计算,得到了接触面皮下微深处的应力分布及其随时间变化的规律.文中指出:只要有碰撞存在,接触表面的挤压应力就一定能够超过材料的线弹性极限而出现塑性变形或破坏.     

弹性一粘弹性复合结构模态理论

本文研究弹性一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”概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。     

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。     

具有连接区的混合子结构模态综合法

本文提出具有连接区的间接对接的混合界面子结构模态综合性，讨论了位移协调和力与位移双协调两种对接模式。     

具有连接区的混合子结构模态综合法

本文提出具有连接区的间接对接的混合界面子结构模态综合法，讨论了位移协调和力与位移双协调两种对接模式。     

Component Mode Synthesis Using Nonlinear Normal Modes

This paper describes a methodology for developing reduced-order dynamic models of structural systems that are composed of an assembly of nonlinear component structures. The approach is a nonlinear extension of the fixed-interface component mode synthesis (CMS) technique developed for linear structures by Hurty and modified by Craig and Bampton. Specifically, the case of nonlinear substructures is handled by using fixed-interface nonlinear normal modes (NNMs). These normal modes are constructed for the various substructures using an invariant manifold approach, and are then coupled through the traditional linear constraint modes (i.e., the static deformation shapes produced by unit interface displacements). A class of systems is used to demonstrate the concept and show the effectiveness of the proposed procedure. Simulation results show that the reduced-order model (ROM) obtained from the proposed procedure outperforms the ROM obtained from the classical fixed-interface linear CMS approach as applied to a nonlinear structure. The proposed method is readily applicable to large-scale nonlinear structural systems that are based on finite-element models.     

摩擦耦合变形条件下奥氏体不锈钢的摩擦学性能研究

利用自制的摩擦耦合变形试验装置,对SUS304亚稳奥氏体不锈钢带在摩擦耦合变形条件下与淬火回火DC53冷作模具钢的往复摩擦性能进行了研究,分析了带试样的塑性变形规律及相变特征,并对其磨损形貌进行了SEM观察.结果表明,摩擦系数随载荷的增加呈现先增后减的特点;摩擦系数随滑动速率的增加而减小,且所有试验条件下的摩擦系数均随试验进程表现出先减小后趋于稳定的规律.不锈钢试样在试验过程中的变形量与时间之间存在对数函数关系,且其摩擦中心区域的塑性变形大于端部变形量,其磨损机理以黏着磨损和磨粒磨损为主.该研究对亚稳奥氏体不锈钢在实际加工成形过程中的工艺优化具有一定的指导意义.     

气固耦合振动叶栅非定常流动分析研究

引入结构动力学方程建立了二维N-S/结构振动耦合方程组,采用双时间法建立了气固耦合方程组的非定常数值求解体系,研究了叶栅间的二维非定常粘性流动及叶栅振动特性。对两种叶型分别计算了不同折合振动频率下的流场,振动叶栅位移随时间变化的曲线表明,采用气固耦合得到的叶栅振动频率与非耦合自振频率相比均有所下降;振动位移-时间曲线在不同振动折合频率下有显著差别。在气固耦合情况下叶栅振动规律及其稳定性与非耦合情形差异较大,因此研究叶栅振动稳定性应当考虑气动/结构的耦合。     

边界元特征值分析及Burton-Miller法探究BEM eigenvalue analysis and the investigation of the Burton-Miller method

运用围道积分方法将边界元非线性特征值问题转化为规模很小的广义特征值问题,从而构造出一种边界元特征值分析方法。数值算例验证了该方法的求解精度。针对外声场问题,通过对常规、法向导数和Burton‐Miller边界积分方程的虚假特征频率的计算和比较,揭示了Burton‐Miller法规避虚假特征频率的本质,并对其中的叠加常数的最优取值给出了一种新的解释。     

高耸电气贮架地震反应分析的分支模态综合法

本文运用分支模态综合法对从国外引进的大型、高耸、瓷质电容器贮架进行了地震反应的数值分析与研究。计算结果表明，无隔震基础的贮架其地震内力将大大超过材料的容许应力，因而倒塌是不可避免的；但采用隔震基础并适当选取隔震基础的水平弹簧刚度系数，则可使其地震内力大大降低，贮架的安全得到切实的保证。本文的研究工作为此类电气贮架的国产化定型设计提供了一定的理论依据和计算方法。     

Bilateral bounds for structures under dynamic shakedown conditions

Bounds to functions of the plastic strains produced during the elastic-plastic stage of a dynamic loading process leading to shakedown can be constructed on the basis of the solution of a single, static, holonomic elastic-plastic problem. This bounding procedure is described in detail with respect to the case of periodic external loading, and the generalization to an arbitrary dynamic loading condition is provided. Simple examples illustrate the bounding effectiveness of the proposed technique.

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sommario Si mostra come sia possibile produrre delimitazioni di funzioni delle deformazioni plastiche che avvengono durante la fase iniziale di un processo dinamico che si concluda con l'adattamento in regime elastico (shakedown). Si illustra in dettaglio la procedure di delimitazione con riferimento al caso di carichi esterni periodici, e si fornisce l'estensione concettuale al caso di una condizione di carico generica. Due esempi numerici mostrano l'accuratezza e l'efficienza numerica della tecnica proposta.