基于模态缩减和模态实验数据的结构连接参数识别方法 被引量：2

1

作者 韩军 陈怀海 鲍明 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2004年第1期113-116,共4页

利用在结构系统可测自由度上获得的不完备模态参数和子结构的有限元模型 ,根据模态缩减理论 ,建立了识别子结构间连接子结构参数的优化模型 ,采用逐次二次规划法求解 ,改善了测试噪声和模态截断误差的影响。该方法识别精度高、收敛速度... 利用在结构系统可测自由度上获得的不完备模态参数和子结构的有限元模型 ,根据模态缩减理论 ,建立了识别子结构间连接子结构参数的优化模型 ,采用逐次二次规划法求解 ,改善了测试噪声和模态截断误差的影响。该方法识别精度高、收敛速度快、计算量小 。 展开更多

关键词 模态缩减 逐次二次规划 连接子结构 物理参数 参数识别 截断误差

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模态缩减法在组合结构振动特性分析中的应用 被引量：3

2

作者 陈怀海 周传荣 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 1997年第2期114-119,共6页

本文将子结构通过联结元件联结为组合结构的过程处理为结构的修改，利用各子结构已知的振动特性，应用模态缩减法对组合结构的自由度进行压缩，快速预测组合结构的振动特性。在模态缩减中，取各子结构的剩余附着模态作为其保留模态的补... 本文将子结构通过联结元件联结为组合结构的过程处理为结构的修改，利用各子结构已知的振动特性，应用模态缩减法对组合结构的自由度进行压缩，快速预测组合结构的振动特性。在模态缩减中，取各子结构的剩余附着模态作为其保留模态的补充，以提高计算的精度。对于含刚体模态的子结构，采取移频技术进行处理，计算表明，子结构移频后，对应的刚体模态也取为保留模态时，既可简化计算过程又有利于提高计算精度。 展开更多

关键词 结构动力分析 模态缩减法 工程力学

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多级齿轮传动转子系统的模态缩减与振动特性分析 被引量：6

3

作者 韩健明 杨翼 +2 位作者 马清雅 王滋华 戴义平 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2021年第4期43-50,共8页

提出了一种适用于多级齿轮传动转子系统的模态缩减法,以某透平驱动水泵系统为研究对象,采用有限元法建立了系统的动力学模型,并利用模态缩减法减少了系统自由度。在此基础上研究了系统的固有特性、不平衡量与静态传递误差引起的稳态响... 提出了一种适用于多级齿轮传动转子系统的模态缩减法,以某透平驱动水泵系统为研究对象,采用有限元法建立了系统的动力学模型,并利用模态缩减法减少了系统自由度。在此基础上研究了系统的固有特性、不平衡量与静态传递误差引起的稳态响应、启动状态下的瞬态响应以及稳定运转下突加不平衡时的瞬态响应。结果表明,在计算系统的固有频率和稳态响应时,缩减后的模型相比于原模型依然具有较高的精度。静态传递误差激励在低转速范围内即可激发系统的高阶模态,为保证计算精度,在计算静态传递误差激励引起的响应时应保留一定数量的自由度。在计算瞬态响应时,缩减后的自由度模型相比完整模型节省计算时间超过90%,且偏差很小。综上所述,提出的模态缩减法在保证计算准确性的同时大大缩减了计算时间,为多级齿轮传动转子系统动力学特性的准确预测和分析提供了高效可靠的方法。 展开更多

关键词 多级齿轮传动转子系统 模态缩减法 固有特性 动力学响应

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基于SAP2000 API的模态缩减法在高层建筑动力分析中的应用 被引量：2

4

作者 陈嘉源 吴玖荣 +1 位作者 傅继阳 徐安 《广州大学学报（自然科学版）》 CAS 2013年第5期50-55,共6页

为解决高层建筑自由度数目巨大导致其动力响应分析工作量大、效率低的弊端,文章在基于SAP2000API接口的基础上,分别运用原有结构整体刚度(静力凝聚法)和结构振型(SEREP法与MODAL法)3种不同方法,对高层建筑建立了简化为"葫芦串"... 为解决高层建筑自由度数目巨大导致其动力响应分析工作量大、效率低的弊端,文章在基于SAP2000API接口的基础上,分别运用原有结构整体刚度(静力凝聚法)和结构振型(SEREP法与MODAL法)3种不同方法,对高层建筑建立了简化为"葫芦串"体系的模态缩减方法.算例计算表明,直接基于原有结构整体刚度的模态缩减方法,对于结构的前几阶振型,具有较高的模拟精度;而基于结构振型的模态缩减方法(SEREP法与MODAL法)在所取的振型阶数范围内,能够完全一致地保留原结构的振动特性;而在所取的振型阶数范围外,相比于SEREP法,MODAL法能够大致反映结构的振动情况.由于对高层建筑动力分析通常只考虑前几阶模态的情况,文章结合SAP2000 API应用程序接口的功能,应用上述3种模态缩减方法,为自动化和高效化地实现高层建筑动力分析提供了良好的条件. 展开更多

关键词 高层建筑 动力分析 模态缩减 SAP2000应用程序接口模块

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轴向流作用下均布非线性弹簧支承二维壁板的复杂响应

5

作者 董宇 郑辉 杨翊仁 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期506-512,共7页

考虑刚性导流段和尾流段对流场的影响,建立轴向流作用下二维板的非线性流固耦合运动控制方程,用有限差分法对控制方程进行离散。为了克服差分网格较多时带来的计算规模较大的问题,对控制方程用主模态缩减法缩减自由度,然后对离散方程进... 考虑刚性导流段和尾流段对流场的影响,建立轴向流作用下二维板的非线性流固耦合运动控制方程,用有限差分法对控制方程进行离散。为了克服差分网格较多时带来的计算规模较大的问题,对控制方程用主模态缩减法缩减自由度,然后对离散方程进行数值积分,得到系统的复杂响应,分析其分岔和混沌特性。计算结果表明,以来流流速幅值和阻尼参数为可变参数时,系统具有极其复杂的动态响应,通过分岔图、相图和庞加莱截面图等方法判断了系统多种形式的周期、拟周期和混沌运动,在以来流流速幅值为可变参数时,系统一开始经由周期倍化分岔的方式进入混沌;在以阻尼系数为可变参数时,经由倒周期倍化分岔的方式从混沌运动退回到周期振动。 展开更多

关键词 二维壁板 周期倍化分岔 模态缩减

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防空火箭炮刚柔耦合发射动力学仿真 被引量：4

6

作者 王雷 马大为 +1 位作者 周克栋 于存贵 《弹道学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第4期72-76,共5页

为了研究防空火箭炮射击过程中的振动特性,以多柔体动力学理论为基础,采用"模态缩减法"生成柔性车大梁,用可以求解刚体和柔性体之间非线性接触问题的"节点法"生成柔性定向管,建立某车载防空火箭炮刚柔耦合动力学模... 为了研究防空火箭炮射击过程中的振动特性,以多柔体动力学理论为基础,采用"模态缩减法"生成柔性车大梁,用可以求解刚体和柔性体之间非线性接触问题的"节点法"生成柔性定向管,建立某车载防空火箭炮刚柔耦合动力学模型.结合相关实验参数进行了数值仿真,并与多刚体模型仿真结果相比较.结果表明:与纯刚性模型相比,考虑定向管和车大梁柔性变形的动力学模型更贴近于火箭炮的实际射击情况;柔性变形影响火箭弹出管口的初始扰动,进而影响射击精度.该研究对于改善火箭的初始扰动具有参考价值. 展开更多

关键词 防空火箭炮 刚柔耦合 发射动力学 模态缩减法 节点法

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火炮动力学模型降阶的一种方法 被引量：1

7

作者 杨国来 陈运生 《弹道学报》 CSCD 北大核心 1999年第2期62-66,共5页

基于惯性完备性准则提出了一种火炮动力学模型降阶的方法．建立了某火炮后坐部分的有限元模型，计算了该构件的固有振动特性，利用惯性完备性准则对模态进行了合理的缩减，有效地缩小了火炮动力学求解规模，具有较强的实用价值．

关键词 火炮 有限元 动力学 模态缩减 惯性完备性准则

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大型空间柔性结构基于H_2范数的模型降阶

8

作者 张青斌 秦子增 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2002年第1期63-65,共3页

本文给出一种简单易算的大型空间柔性结构的模态缩减法。分析了小阻尼条件下全系统及各阶模态子系统传递函数H2 范数的特点 ,进而定义了系统模态重要度序列 ,据此序列给出了在H2 范数度量下的最优降阶系统。仿真算例表明 ,基于H2 范数... 本文给出一种简单易算的大型空间柔性结构的模态缩减法。分析了小阻尼条件下全系统及各阶模态子系统传递函数H2 范数的特点 ,进而定义了系统模态重要度序列 ,据此序列给出了在H2 范数度量下的最优降阶系统。仿真算例表明 ,基于H2 范数的模态缩减法明显优于普通的模态截断方法。 展开更多

关键词 模态缩减 H2范数 大型柔性空间结构 振动控制 振动模型 模型降价 航天技术

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连杆安全性分析

9

作者 范习民 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2009年第B11期83-85,共3页

文章利用AVL EXCITE、MSC Nastran、Abaqus和Ncode软件,对某汽油机连杆进行大头轴承弹性液体动力学分析、强度分析与疲劳分析,为连杆设计开发提供安全评价支持。

关键词 弹性液体动力学 模态缩减 应力恢复 最小安全系数 疲劳寿命

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中心刚体-柔性梁耦合系统离散模型的研究 被引量：4

10

作者 覃晓英 洪嘉振 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第3期420-423,共4页

采用数值仿真对由中心刚体、柔性梁组成的刚-柔耦合系统的动力学离散模型进行了研究。考虑到刚柔-耦合系统的控制方程没有精确解析解,只能寻求数值解,最广泛使用的离散方法是有限元,但其广义坐标数目过于庞大,因此本文探讨了采用经典结... 采用数值仿真对由中心刚体、柔性梁组成的刚-柔耦合系统的动力学离散模型进行了研究。考虑到刚柔-耦合系统的控制方程没有精确解析解,只能寻求数值解,最广泛使用的离散方法是有限元,但其广义坐标数目过于庞大,因此本文探讨了采用经典结构动力学中不同边界的模态函数离散动边界下刚柔耦合动力学方程的可行性及各自的优劣,得到刚柔耦合系统的模态缩减规律。 展开更多

关键词 刚-柔耦合系统 离散 有限元 模态缩减

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基于GDF的结构载荷及参数联合识别的实时方法 被引量：3

11

作者 万志敏 王婷 +1 位作者 李霖 陆琼晔 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第13期158-163,共6页

结构载荷及参数识别是结构动力学领域的重要研究内容,目前已有一些研究致力于两者的联合识别。比如EGDF法,虽然可以连续识别未知载荷和参数,但需要载荷自由度上的加速度响应;另外,该方法与其他基于最小二乘的连续识别方法一样,存在未知... 结构载荷及参数识别是结构动力学领域的重要研究内容,目前已有一些研究致力于两者的联合识别。比如EGDF法,虽然可以连续识别未知载荷和参数,但需要载荷自由度上的加速度响应;另外,该方法与其他基于最小二乘的连续识别方法一样,存在未知载荷和位移识别的低频漂移现象。提出了上述问题的改进方法,将识别问题转化为模态空间中的模态位移以及模态载荷的识别,再利用模态缩减法,得到实时的EGDF法;另外,采用位移和加速度作为测量响应,可解决识别结果的低频漂移问题。 展开更多

关键词 载荷识别 参数识别 GDF法 模态缩减 数据融合

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基于机电耦合的进给系统动态特性仿真与性能优化 被引量：3

12

作者 巩子臣 牛文铁 +1 位作者 李加进 赛云祥 《机械设计》 CSCD 北大核心 2018年第9期8-16,共9页

机床进给系统存在复杂的机电耦合作用,机械结构和伺服系统共同影响进给系统的动态性能。在进行机床进给系统动态性能分析时,集中参数模型和有限元模型均无法同时兼顾计算效率和计算精度的要求,模态缩减法的提出,可极大地缩短计算时间,... 机床进给系统存在复杂的机电耦合作用,机械结构和伺服系统共同影响进给系统的动态性能。在进行机床进给系统动态性能分析时,集中参数模型和有限元模型均无法同时兼顾计算效率和计算精度的要求,模态缩减法的提出,可极大地缩短计算时间,同时保证了分析计算的精度。基于模态缩减法建立机床进给系统机电耦合模型,以某进给系统试验台为研究对象,进行仿真与试验对比,验证了所建立的机电耦合仿真模型的有效性;基于该进给系统机电耦合模型,综合利用试验设计、响应面拟合及多目标优化算法,以轴承预紧力和伺服控制参数为变量,优化了某动立柱式精密卧式加工中心进给系统的动特性。结果表明,X,Y,Z轴定位精度、响应效率略有提高,X,Y,Z轴轴向振幅分别下降70.08%,63.76%,79.32%,动态特性提高显著。 展开更多

关键词 模态缩减 机电耦合 进给系统 动力学性能 优化

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船舶V型柴油机曲轴多体动力学分析

13

作者 徐燕铭 滕宪斌 于志民 《内燃机》 2015年第1期9-13,共5页

针对V型柴油机曲轴系统,将有限元法和多体动力学法结合一起,进行虚拟仿真计算分析。首先通过三维软件和有限元软件建立曲轴、轴承座及活塞等多体动力学模型,模拟发动机实际工况,通过多体动力学仿真分析得出曲轴加速度、速度和位移等数... 针对V型柴油机曲轴系统,将有限元法和多体动力学法结合一起,进行虚拟仿真计算分析。首先通过三维软件和有限元软件建立曲轴、轴承座及活塞等多体动力学模型,模拟发动机实际工况,通过多体动力学仿真分析得出曲轴加速度、速度和位移等数据。通过计算得出,采用有限元和多体仿真结合的手段,能够有效模拟柴油机曲轴动力学特性。 展开更多

关键词 曲轴 模态缩减 多体动力学 动态特性

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基于有限元动力学的曲轴CAE分析 被引量：3

14

作者 朱茂强 《装备制造技术》 2010年第3期38-41,共4页

基于有限元动力学方法,通过建立包括活塞、连杆、飞轮和减振器皮带轮在内的有限元模型与多体动力学模型,通过进行曲轴系统在工作状态下的柔性体多体动力学仿真,分析了曲轴在运行状态下的扭振响应特性与应力分布变化,得到曲轴的安全系数... 基于有限元动力学方法,通过建立包括活塞、连杆、飞轮和减振器皮带轮在内的有限元模型与多体动力学模型,通过进行曲轴系统在工作状态下的柔性体多体动力学仿真,分析了曲轴在运行状态下的扭振响应特性与应力分布变化,得到曲轴的安全系数分布,为曲轴设计评估与改进提供了依据和方向。 展开更多

关键词 模态缩减 多体动力学 动态恢复 曲轴扭振 疲劳分析

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高维局部非线性系统的数值方法

15

作者 马海燕 《科技经济市场》 2006年第8期283-284,共2页

给出高维局部非线性系统振动方程的一般表达式,对其线性坐标部分的方程进行模态分析,并利用模态缩减技术大幅降低线性自由度,而完全保留系统非线性坐标。从而建立了系统降维后的振动方程。

关键词 局部非线性 高维系统 模态缩减

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控制棒驱动机构的步跃冲击响应分析 被引量：2

16

作者 陈成 刘锦阳 +1 位作者 许艳涛 谢永诚 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期71-76,共6页

基于柔性多体系统动力学理论建立了控制棒驱动机构(CRDM)三维实体有限元离散的刚-柔耦合动力学模型,用于计算CRDM在步跃冲击载荷下的响应。模型的方程采用模态缩减方法降低变形坐标维数,可以比非线性有限元方法更为高效地计算CRDM的运... 基于柔性多体系统动力学理论建立了控制棒驱动机构(CRDM)三维实体有限元离散的刚-柔耦合动力学模型,用于计算CRDM在步跃冲击载荷下的响应。模型的方程采用模态缩减方法降低变形坐标维数,可以比非线性有限元方法更为高效地计算CRDM的运动曲线、冲击载荷和应力响应。此外,模型采用三维实体有限单元离散比杆单元离散方法具有更高的计算精度,不仅能准确地计算出大范围运动结果,而且可用于分析CRDM各部件的应力分布,找出局部应力偏大的部位。 展开更多

关键词 控制棒驱动机构 步跃冲击载荷 柔性多体系统动力学 模态缩减方法

原文传递

螺栓结合部接触区域非线性动态特征的凝聚建模方法 被引量：2

17

作者 江和龄 孔令飞 +1 位作者 李超 崔博 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第17期218-225,共8页

为研究非线性接触力的影响,提出一种新型螺栓结合部接触区域动态特征的建模方法。基于混合坐标模态缩减技术,将螺栓联接模型中线性自由度的特征模态进行截断,仅保留接触区域的非线性动态特征模态。通过引入可等效表征非线性特征的接触... 为研究非线性接触力的影响,提出一种新型螺栓结合部接触区域动态特征的建模方法。基于混合坐标模态缩减技术,将螺栓联接模型中线性自由度的特征模态进行截断,仅保留接触区域的非线性动态特征模态。通过引入可等效表征非线性特征的接触耦合凝聚点,利用坐标变换将接触区域耦合面的非线性接触力凝聚到该作用点上,使得对螺栓结合部的非线性界面接触力转化为凝聚作用点的非线性刚度,从而在保证计算精度的前提下有效降低非线性耦合结合部求解的自由度数,节约计算资源。通过理论计算与试验对比,验证结合部耦合凝聚建模方法的有效性与可行性,这将为精准、高效地预测结构联接体的动态特征与性能评价奠定基础。 展开更多

关键词 螺栓结合部 模态缩减 接触区域 凝聚模型

原文传递

自升式海洋平台升降作业刚柔耦合动力学特性 被引量：9

18

作者 吕涛 徐长航 +1 位作者 陈国明 李林林 《石油学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第7期829-836,共8页

考虑桩腿柔性对自升式海洋平台升降作业的影响,系统开展平台整体升降动力学研究。针对桁架式和壳体式桩腿两种类型平台分别建立其刚柔耦合虚拟样机,在考虑各阶模态对结构动力响应影响权重基础上,采用DC增益模态截断法研究模型简化方法... 考虑桩腿柔性对自升式海洋平台升降作业的影响,系统开展平台整体升降动力学研究。针对桁架式和壳体式桩腿两种类型平台分别建立其刚柔耦合虚拟样机,在考虑各阶模态对结构动力响应影响权重基础上,采用DC增益模态截断法研究模型简化方法。研究齿轮齿条接触动力响应及各齿轮间载荷特征时变规律,揭示平台动力性能对桩腿柔性的敏感程度,进一步集成升降控制、监测系统搭建平台升降实验系统,开展穿刺应急工况平台升降动力性能实验验证研究。研究结果表明:刚柔耦合简化模型在确保分析精度基础上可有效提高计算效率,且能准确反映应急升降工况下平台动力学特性;桩腿柔性影响不同升降位置齿轮齿条接触力时变规律及载荷分配差异性,且对壳体式桩腿的影响程度要高于桁架式桩腿。 展开更多

关键词 自升式海洋平台 升降作业 刚柔耦合 模态缩减 动力学 穿刺

原文传递