结构有限元动态模型修正研究

根据结构的模态参数来修正结构的有限元模型是进行结构设计的重要手段，首先提出了用于复模态结构修正的阻尼模型和阻尼误差模型。进而结合复振型正交条件给出了修正模型及计算方法，并结合算例进行了验证。最后总结了这一方法的优点。     

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。     

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。     

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。     

基于谱矩的单自由度复阻尼结构的等效阻尼分析

复阻尼模型与实验结果吻合较好,但结构动力分析较为复杂.本文针对单自由度复阻尼耗能结构基于谱矩相等准则,即令复阻尼原始系统和等效系统的的零阶和二阶谱矩相等,得到单自由度复阻尼耗能结构的等效频率和等效阻尼.将等效系统的计算结果与原始系统计算得到的精确解以及由经典的模态应变能法计算得到的结果进行比较,等效系统具有很高的精度.     

平面结合面参数识别的研究

基于模型的正弦扫描频率响应函数测试、复模态分析、优化设计方法,提出了一种识别模型结合面特性参数的方法,该方法可以同时识别结合面之间的刚度和阻尼系数,已成功地应用于结合面参数的识别研究中．     

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。     

阻尼板振动复模态可控性和可观性研究

工程结构振动模态都是复模态,且结构振动的可控性和可观性对主动控制系统的传感器和作动器的布置具有重要意义.本文从复模态角度研究了阻尼板振动的可控性和可观性,进而从可控性和可观性的角度探讨了实模态和复模态的区别.在振动实模态可控性和可观性指标的基础上,讨论了其用于振动复模态可控性和可观性分析的可行性.以不同构型的阻尼板结构...     

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。     

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.     

复阻尼模型三维钢框架结构动力响应

目的针对实际工程分析中采用的一般动力分析模型不能细致表达阻尼特性,研究复阻尼模型动力系统以期得出较精确阻尼参数指导设计工作．方法采用复阻尼模型计算三维钢框架结构的简谐动力响应,求解应力相关复阻尼模型中的损耗因子,并与传统的Rayleigh阻尼模型计算的结构响应进行对比分析．结果研究表明,在非共振区,两种模型计算的结构动力响应差别不大;而在共振区附近,Rayleigh阻尼模型和应力相关复阻尼模型计算的结构动力响应,后者远大于前者,并且两者存在一定的相位差;通过求解表明,损耗因子不是一个常数,其幅值随激振力幅值增加而增大．结论在一定条件下,机理不同的阻尼模型对结构动力响应计算结果的精度影响很大．     

基于能量分析的复阻尼模型结构抗震性能

由于当前动力分析中所使用的阻尼模型无法描述结构内未知的材料非线性能量耗散,基于应力相关复阻尼理论,推导出多自由度复阻尼系统的震动能量方程,研究了复阻尼模型的结构震动响应和材料能量耗散规律,计算了构件和结构的时变材料损耗因子.研究结果表明,在地震总输入能量中,材料阻尼耗能占很大比例,并随时间单调增加,结构的材料阻尼耗能及其变化率、动能、应变能均随着能量输入的增加而增加.通过对损耗因子的计算表明,与传统方法相比,采用时变形式而非常数形式的材料损耗因子能够更精细地体现材料阻尼效应.     

基于复模态的非比例阻尼结构参数识别研究

在地下结构地震响应的简化分析模型中,无限地基的辐射阻尼通常以附加阻尼罐的形式与结构动力刚度阵耦合在一起,其阻尼形式不同于结构阻尼或比例阻尼.由于复杂地质条件以及计算规模的限制,采用理论或数值分析方法得到的无限地基辐射阻尼参数与实际情况往往有较大的差别.引入节点阻尼,并提出利用复特征对进行参数识别的思想.同时为了解决由于阻尼阵与刚度阵的耦合而产生的非线性问题,构造了一种迭代算法.结果表明,算法能够比较准确地识别各类参数.     

工程结构等强度位移比谱影响因素分析

应用等强度位移比谱估计现有结构在不同地震动强度下的最大弹塑性位移是一种十分简单有效的方法．利用大量单自由度体系在不同强震记录作用下的弹塑性动力时程分析结果,分析讨论了场地条件、结构的屈服强度、周期及恢复力模型等因素对等强度位移比谱的影响规律,其中重点从定性到定量详尽研究了阻尼和恢复力模型的影响．结果表明：阻尼和恢复力模型对等强度位移比谱的影响,不但随场地的不同而不同,而且受屈服强度系数及单质点体系周期的影响较大;要精确考虑阻尼和恢复力模型对等强度位移比谱的影响,必须根据结构的场地条件、屈服强度系数及周期确定．最后,给出了阻尼和恢复力模型影响等强度位移比谱的修正公式．     

呼辽直流控制系统对电气阻尼特性的影响分析

基于电磁暂态仿真平台PSCAD/EMTDC建立了呼辽±500kV高压直流输电系统现场模型,进而运用时域仿真实现的复转矩系数法--测试信号法计算出了发电机组在次同步频率范围内的电气阻尼特性曲线,并重点研究了整流侧控制方式(定电流控制和定功率控制)及参数(比例放大系数K和积分时间常数T)对汽轮发电机组的电气阻尼特性的影响规...     

基于复刚度模型的金属橡胶隔振系统的研究

为了解决由于金属橡胶材料内部的干摩擦而产生的非线性阻尼的描述问题,采用复刚度模型,根据能量等效原则,求解了干摩擦阻尼系统的当量粘性阻尼系数,并从应用的角度,分析了干摩擦阻尼系统的动态力学性能,建立了基于复刚度模型的金属橡胶干摩擦阻尼隔振系统的运动微分方程,并对方程的求解方法进行了探讨．结果表明,采用复刚度模型可以更加准确地描述金属橡胶干摩擦阻尼系统的动态特性,求解方法是可行的,可以大大减少实验工作量．     

筑坝料动力分析中的Bouc-Wen模型及其参数研究

Bouc-Wen光滑滞回模型因其能够描述动力荷载下的复杂非线性,广泛应用于材料的动力分析。为研究筑坝料在循环加载条件下动剪切模量和阻尼比以及累积变形等复杂动力特性,将Bouc-Wen模型应用于土体,绘制应力应变滞回圈并分析其模型参数;采用参数敏感性分析方法研究Bouc-Wen模型,并对动力试验数据进行数值模拟;讨论模型参数变化对土体应力应变滞回圈及动剪模量和阻尼比的影响。根据国内外筑坝料动力试验数据统计得到筑坝料模量衰减及阻尼比增长的均值曲线,应用MATLAB软件编制遗传算法程序确定模型参数;利用GDS动三轴仪探究糯扎渡土石坝的心墙掺砾土在循环荷载下的累积变形特性,并应用Bouc-Wen模型对循环三轴试验测得的应力应变滞回圈进行数值模拟。基于参数分析和数值拟合结果,本文提出适用于筑坝料的Bouc-Wen模型参数范围;筑坝料动剪模量衰减曲线和阻尼比增长曲线拟合结果均方误差小于0.4%;糯扎渡掺砾土循环三轴试验8个振动周期累积应变试验值与模型预测值分别为1.2%和1.18%。基于本文研究得到的模型参数范围,Bouc-Wen模型可以有效地模拟筑坝料动模量阻尼和累积变形特性,为筑坝料动力分析提供帮助。     

基于神经网络的土层阻尼系数转换频率预测

利用神经网络方法研究了地震波激励作用下,土层阻尼系数转换频率与各主要影响因素之间复杂的非线性关系。通过比较时域和频域的计算结果,探讨了在土层时域分析中,如何由滞后阻尼系数形成阻尼矩阵的问题。利用实际地震波的分析结果,建立了阻尼系数转换频率的BP神经网络预测模型,从而为利用滞后阻尼系数在时域中进行土层反应分析提供了依据。     

基于改进迟滞阻尼模型的混合结构抗震分析SRSS法

混合结构的阻尼矩阵不再满足经典阻尼条件,无法直接采用模态叠加法。迟滞阻尼模型具有每周期耗散能量与外激励频率无关的优点,且时域计算结果稳定收敛,但不满足能量守恒原则。利用结构每周期耗散能量与阻尼做功相等,对迟滞阻尼模型的阻尼系数进行修正,得到了改进迟滞阻尼模型,并提出了对应的混合结构模态叠加法。在此基础上,分析改进迟滞阻尼模型的反应谱特点,计算最不利地震作用效应组合,提出了基于改进迟滞阻尼理论的混合结构抗震分析SRSS法。算例分析表明,改进迟滞阻尼模型计算的地震作用效应比粘性阻尼模型计算的地震作用效应更大,其增大幅度约为15%~20%。