阻尼系统振动分析的实模态与复模态理论间统一性的探讨

本文阐述了粘性阻尼线性振动系统的复模态退化为实模态的过渡方式,推证了复模态参数与实模态参数之间的统一性。在此基础上提出了度量系统的各阶复模态对相应的实模态的偏离程度的一些简便方法,给出了从系统的复模态特征参数中提取其实模态特征参数的一组近似估计公式。     

利用实模态修改方法进行复模态参数修改

在进行结构修改时，实模态方法比复模态方法计算工作量小很多，但它仅适用于无阻尼或比例粘性阻尼情况。论述了两种模态理论的统一性并依此从复模态参数中近似提取比实模态参数，用实模态方法修改复模态参数。应用表明，特征值的修改结果与理论值误差很小，特征向量误差大一些，阻尼比的预测尚需研究。     

滞变阻尼自由界面法研究

实模态综合技术发展至今已日趋成熟,然面考虑阻尼的复模态综合技术尚不完善,滞变阻尼下的复模态综合技术更是处于探讨阶段。为了研究滞变阻尼下结构的频率特性及振型特性;为了研究传统的实模态综合技术在考虑滞变阻尼时的复特性,本文用复模拟的方式较为深入地探讨了实修改自由界面法的复频率与复振型,同时通过算例作了验证。     

小阻尼线性振动系统复模态特征参数的矩阵摄动分析

本文基于文献[9,10]给出的实模态与复模态之间修正了的统一性关系式,进一步探讨了文献[1～4]提出的近似求解小阻尼线性振动系统复模态二次广义特征值问题的矩阵摄动法。通过对系统的无阻尼实模态特征值问题的阻尼型摄动分析,解析地确定出了其复模态特征值问题的解的渐近估计。根据所建立的一、二阶摄动解式,分析了系统的粘性阻尼对其复模态特征参数的某些影响规律,讨论了应用实模态分析法近似地确定复模态特征值的可行性等问题。文末给出了一个算例,表明了本文的分析方法的有效性。     

准实模态理论及其在Y3180H滚齿机动态特性研究中的应用

本文在一般模态分析理论的基础上,提出了准实模态的概念,并且给出了在具有弱非比例阻尼的振动系统中,由复模态转化成准实模态的准则及其简化处理的方法.最后又把该理论应用在Y3180H滚齿机动态特性分析之中,为模态分析理论在实际对象的研究领域中,提供了一个简洁、明了、直观的方法.     

智能结构中致动器位置和尺寸的优化研究

在研究智能结构振动主动控制致动器的位置和尺寸优化问题中,首先推导了多压电片传感方程、致动方程和结构的动能、势能表达式,并结合模态的可控性、可观性以及模态价值构建致动器位置尺寸优化准则;然后结合智能简支梁实例计算出其粘贴压电致动器的最优位置和尺寸,并通过编写APDL(ansys parameter design language)程序对粘贴有压电材料的智能简支梁结构进行瞬态动力学分析,实现对智能梁的振动控制仿真。     

关于线性离散系统模态阻尼比矩阵和系统阻尼比矩阵的研究

本文将单自由度系统阻尼比的概念推广到多自由度系统,在临界阻尼矩阵的基础上提出了系统阻尼比矩阵和模态阻尼比矩阵的概念.进而,本文还导出了判断系统各模态上的振动性质(过阻尼、欠阻尼、临界阻尼或混合阻尼)的判据式.系统阻尼比矩阵和模态阻尼比矩阵对由实验得出的实模态阻尼系统的阻尼比提供了一种直观的表达,在复模态情况下,模态阻尼比矩阵和实验测定值在定性的意义上也是完全一致的.     

阻尼板复模态对超声速声强和声功率的影响

为了研究和揭示阻尼板的声辐射特性,本文计算分析了非均匀阻尼板复模态的超声速声强和复模态振型复杂度。以复模态复杂性指标来表征非均匀阻尼板的复模态复杂度,计算分析了不同阻尼敷设面积、不同阻尼分布型式以及不同阻尼比等情况下具有不同复模态复杂度的阻尼板的复模态及其超声速声强。讨论了复模态复杂度与辐射声功率之间的关系,针对复模态复杂性指标和复模态声辐射指数表征复模态声辐射特性的不足,提出了复模态声辐射复杂度指标来表征复模态声辐射的复杂程度和特性。研究结果表明:阻尼板复模态超声速声强显示的板表面对远场声辐射有贡献的热点区域与无阻尼板实模态超声速声强显示的角模态和边模态是一致的;当复模态复杂度很大时,超声速声强图像的热点区域会变小或者稍显模糊,而且可能出现除边角热点外的强度较低的热点区域;复模态声辐射复杂度指标越高,该复模态的声辐射能力就越弱。     

精确混合模态综合法在滞后阻尼结构中的应用

模态综合法是计算大型复杂结构动态参数十分有效的方法.在现有方法的基础上,提出了一种基于同一类完备李兹向量空间的实用完备模态空间作为李兹分析的基向量空间,并将它应用到滞后阻尼结构中,建立了一种精确的混合界面复模态综合法.这种方法比使用"剩余柔度"描述的子结构位移更加精确,且可以获得全结构的模态.     

阻尼系统动力分析的矩阵摄动法

本文以复模态理论为基础,给出了非回转阻尼系统及阻尼回转系统结构参数有微小改变时,相应的复频率和复模态一阶、二阶摄动公式.这对动力优化设计和复模态参数识别十分有意义,而且还可研究结构中各种参数改变时对频率和模态影响的灵敏度.最后给出了两个算例.     

自由界面法用于迟滞阻尼结构的复模态综合技术

用自由界面的复模态综合法对具有迟滞阻尼的结构进行动力分析。对高阶模态采用动处理技术,分析精度优于静处理技术。对迟滞阻尼的自由界面复模态综合法的应用进行了一些讨论。     

精确混合模态综合法在滞后阻尼结构中的应用

模态综合法是计算大型复杂结构动态参数十分有效的方法。在现有方法的基础上，提出了一种基于同一类完备李兹向量空间的实用完备模态空间作为李兹分析的基向量空间，并将它应用到滞后阻尼结构中，建立了一种精确的混合界面复模态综合法。这种方法比使用“剩余柔度”描述的子结构位移更加精确，且可以获得全结构的模态。     

关于复模态分析法的推广

把复模态分析法推广到刚度矩阵可以奇导且质量矩阵、阻尼矩阵和刚度矩阵均不必为对称的情形，利用常微分方程组理论在较一般条件下求出了线性有阻尼多自由度振动系统对任意外激励的精确响应，在较特殊的条件下，与复模态分析法的结果是一致。     

粘弹性阻尼结构振动仿真及在轨道车辆的应用

采用有限元和试验验证相结合的方法研究粘贴粘弹性阻尼悬臂梁的模态以及瞬态响应仿真技术,然后将仿真技术应用于轨道车辆车体结构,探索了粘弹性阻尼材料对车体结构振动特性的影响及其在轨道车辆车体减振设计的应用,研究表明采用粘弹性阻尼材料对轨道车辆结构具有较好的减振作用.     

模态分析技术在拖式拓动压路机结构动态修改中的应用

利用实验模态分析技术,对拖式振动压路机的机架、振动轮和减振器分别进行了单点拾振、复点激励,在ＨＰ９０００／３３０Ｃ和ＨＰ３５６２Ａ组成的系统上进行了结构动态特性分析,并进行了结构动态修改,改善了振动压机的动态性能。     

柴油机机体声辐射模态特性分析

本文首先从结构振动模态理论的角度，论述了结构振动与声辐射之间的基本耦合关系，提出声辐射模态的有关理论，用结构的声辐射模态参数来表征结构本身的固有声辐射特性。兢后将该理论应用于柴油机机体的声辐射特性分析。     

平流层飞艇运动分析与仿真

针对平流层飞艇自主运行的需要,对其稳定性、能控性以及运动特性进行了研究.基于飞艇非线性动力学模型,利用线性化方法判断稳定性并分析了结构能控性;以线性化模型为基础,采用模态分析方法,研究其运动特性;采用仿真方法分析了扰动和控制作用下飞艇的运动特性.研究得到飞艇运动是不稳定的,同时飞艇是结构能控的,其纵向运动分为摆动、缓慢阻尼和快速阻尼3个模态,横侧向运动包括偏航振荡和滚动衰减2个模态.飞艇运动特性分析可作为实际飞艇控制的设计参考.     

模态分析在工程振动中的应用

许多工程振动结构,当它们系统的质量和大阻尼使该多自由度系统的多个固有频率十分接近时,使用常用的办法是很难将其识别的. 本试验将模态分析法应用到大型拖车悬挂系统中,通过一系列的模态试验数据对该系统进行了识别. 该试验方法和分析得出的结论为工程结构振动问题提供了解决问题的可靠依据.     

摄动理论与模态综合技术在输流管道振动中的应用

本文提出一种新的建模方法研究复杂管系的振动问题。与Hatfield的实模态模型不同,本文采用左、右复模态理论建立定常流叠加脉动流状态下管道结构的数学模型,使用特征解摄动理论,证明了提出的模型的适用性。在流固耦合过程中引入类似模态综合的概念,用以综合结构模型和以特征阻抗矩阵法表示的管内流体动态模型,仿真和实验结果表明该方法在管路系统的振动监测、动态响应预测及管道消振方面具有实用性。     

设置粘滞阻尼器结构的耗能减震分析

为分析两自由度带支撑粘滞阻尼耗能减震结构的地震响应,建立了结构一般运动方程;在基于现实工程中阻尼器的松弛时间极其微小的情况下,将阻尼器所承担的力近似等效,利用复模态解耦法,将带Maxwell粘滞阻尼器耗能结构展开成两自由度对称质量的非经典阻尼运动方程进行解耦;通过与一些典型问题的模态应变能法及扩阶复模态法所得结果进行比较,以算例验证了该方法的有效性.验证结果表明:通过与传统的求解方法相比,该方法可用于两自由度带支撑粘滞阻尼耗能减震结构的地震响应方差的计算,且具有较高的求解精度,有较大的优越性,建立的阻尼结构分析方法计算也更为简便.