一种桥梁结构动力特性修改逆问题求解方法

本文研究了修改桥梁结构设计参数，使其自振周期和振型满足预先给定设计要求的动力特性修改过问题，提出了一种求解方法。在建立桥梁结构有限元动力学模型的基础上，该方法利用模态理论的正交关系与特征关系导出动力特性修改逆问题求解方程，然后，用矩阵广义逆技术求解。应用实例表明，本文方法具有较高的精度，是一种简便有效的桥梁结构动力特性修改逆问题的求解方法。     

用附加质量与刚度修改结构简谐激励响应

对修改结构局部刚度和质量参数,从而使其局部简谐激励响应分量满足给定设计要求的动力修改问题提出了一种求解方法,导出了质量与刚度参数修改结果的通解形式。本文方法仅需利用与结构修改自由度相关联的动柔度参数,计算过程简便。文中算例说明了方法的有效性。     

局部修改对结构模态参数的影响范围

本文讨论局部修改对于具有结构阻尼线性系统的模态参数的影响范围.所提出的数值方法和近似作图法可以给出在局部修改刚度或阻尼时系统固有频率和阻尼损耗因子变化范围的上下限.它们可以用来估计局部修改在改进结构动态响应方面所具有的能力,为选择合理的修改部位及修改量提供必要的数据.     

用复模态综合和矩阵广义逆技术识别机械结构局部物理参数

在研究机械结构动力特性时,有时需要识别结构某些部件之间连接面上的质量,刚度与阻尼参数。本文基于复模态综合和矩阵广义逆技术,提出一种机械结构局部物理参数识别方法。该方法仅需实测结构少量低阶模态参数信息,测试与计算工作量小,识别精度高,适用于复杂结构局部物理参数的识别。     

一种机械结构局部动力修改逆问题求解方法

本文对修改机械结构局部刚度和质量参数，从而使其具有给定固有频率的动力特性修改问题提出了一种求解方法，导出了质量与刚度参数修改结果的通解表达式。本文方法仅需利用与修改自由度相关联的动柔度参数，计算过程简便。文中给出了一个算例来说明方法的有效性。     

一种静、动气动弹性的一体化计算方法

用欧拉方程计算非定常气动力，在时域内求解结构运动方程。根据计算得到的广义坐标时间响应的特性来判断机翼在给定来流条件下是否发生了颤振或静发散。如广义坐标的时间响应是收敛的．则扰动消失后的机翼平衡位置即为最终的机翼静变形，同时也得到了考虑弹性影响的机翼气动特性。从而得出飞机的静、动弹性一体化计算结果,与传统计算方法结果的比较说明了本文方法的有效性。     

加工中心立柱床身结合面动态特性研究及参数识别

本文针对加工中心立柱床身结合面,提出了一种适用于复杂模型的结合面参数识别方法。主要工作包括以下几部分: ⅰ)运用结合面元的方法建立了结合面动力学模型。ⅱ)应用有限元模型降阶修改法建立了立柱床身结构的低阶高精度动力学模型。ⅲ)提出了一种利用可测传递函数逆阵建立目标函数的方法,避免了共振峰附近机械阻抗矩阵病态的问题。ⅳ)在JCS—018加工中心立柱床身模型上,识别了刮/刮6～8点/cm~2在四种不同预紧力下结合面参数的数值。     

基于动柔度修改的轴向振动控制系统鲁棒性分析

提出了采用动柔度秩2修改实现轴向振动结构被动控制的方法。该方法通过修改结构特性参数,如刚度和阻尼,使系统响应达到控制要求的目标;在此基础上进一步分析了系统响应对修改参数的灵敏度,讨论了振动控制系统的鲁棒性。仿真算例表明,本文提出的基于动柔度修改的控制方法能够达到较为满意的控制效果,并有较好的鲁棒性。     

基于切削动力学及其不确定特性的数控机床结构参数分析优化

针对传统数控机床结构设计中较少考虑切削动力学及其不确定特性的问题,提出了基于切削动力学约束和不确定因素的影响,根据目标切削深度对结构进行优化设计的方法。分析切削动力学特性,根据颤振频率分布和整机模态实验确定限制切深的关键部件,以其外部轮廓壁厚和内部筋板壁厚为对象,进行参数灵敏度分析以确定设计参数。将最小临界切削深度与目标切削深度的差值转化为结构动柔度的修改量,在质量、静刚度等条件的约束下,通过对局部结构的修改,在保持质量基本不变的情况下,满足了生产率要求的目标切削深度,并以一台数控加工中心的结构优化设计为例进行了验证。     

卫星姿态滑模变结构控制的广义逆方法

对于卫星姿态滑模变结构控制问题,文献[1]提出了反馈线性化方法,但在病态情形中给出的确定逆矩阵方法涉及一个参数,如果参数过大,则控制精度较差;如果参数过小,则控制能量消耗较大.针对这一问题本文提出了利用广义逆矩阵求解控制律的方法,这种方法不仅控制精度高,而且能够大幅度地节约控制能量.     

结构有限元模型的元素修正法

本文给出一种利用结构实验结果修正振动分析模型的方法。通过矩阵广义逆理论,建立了可以充分反映结构物理和几何特征的各种约束的元素修正方法。根据实物的结构特征,逐步实现结构物理和几何特征的各种约束条件,使之成为更符合实际的分析模型。     

梁裂缝损伤检测的模态应变能法及试验研究

结构裂缝存在将使其局部刚度减少,而局部刚度下降与其固有频率变化紧密相关。应变能对局部损伤较固有频率更为敏感。把结构遭受裂缝损伤的应变能变化量作为损伤指标,提出一种全新的无损裂缝识别方法。并把影响损伤指标因素与假设检验相结合,利用参数假设检验进行识别结果验证。用简支梁模型进行模态试验,将梁损伤前、后的模态参数提取,并用该方法进行裂缝位置及裂缝深度参数的识别。结果表明,该损伤检测方法识别结果精度较高,将其用于裂缝损伤检测是可行的。     

用矩阵广义逆和灵敏度分析修正阻尼结构动力学模型

本文基于矩阵广义逆和灵敏度分析,提出了一种阻尼结构动力学模型的修正方法。该方法以实测结构模态参数为基准修正结构初始质量、刚度和阻尼矩阵,从而使计算和实测结构模态参数更为吻合。方法的修正过程分两步:首先,利用复模态理论的正交关系和特征关系对结构初始质量、刚度和阻尼矩阵作第一次修正;其次,利用复频率灵敏度分析对质量、刚度和阻尼矩阵作再次修正。数值算例和应用实例均表明,本文方法具有较高的修正精度,是一种简便有效的结构动力学模型修正方法。     

求解系统动力响应的自由界面模态综合法

本文提出了一种求解复杂结构系统动力响应的数值计算方法。该方法是自由界面部件模态综合技术的推广，在系统动力响应计算时只需用到各个子结构的模态参数和载荷特性，且不必求解整体系统的特征值问题。文末给出的算例表明该方法具有良好的精度和较高的计算效率。     

Modal criteria for optimization of structures through active structural acoustic control

This paper deals with modal criteria allowing optimization of structures through active structural acoustic control (ASAC) based on the independent modal strategy control (IMSC). The aim of the paper is to propose efficient criteria allowing to process optimization of structures by determining the most important modes to control considering only the location of the excitation on the structure. A generalized modal synthesis is used to study the coupled fluid–structure system. Modal criteria are proposed in order to determine the best choice for the controlled modes used in IMSC method. The way the ASAC will be applied is not discussed in the paper. Numerical simulations are computed to show the efficiency of the method, considering a simple vibroacoustic structure. Copyright © 2010 John Wiley & Sons, Ltd.     

混合遗传算法在结构动力反演中的应用研究

研究了输入荷载未知条件下的结构参数识别及荷载反演问题,该问题最终归结为一个非线性的优化问题求解,根据目标函数、约束条件的具体特性,采用BFGS算法作为局部搜索算子,构造了基于浮点编码的混合遗传算法。针对系统输入未知的激励特性,采用分解反演的计算策略,从而提高了动力反演中混合遗传算法的稳健性和收敛速度。数值算例表明,这种方法具有很好的参数识别精度及荷载反演效果,对测试噪声有较强的适应能力。     

用振动测量数据最优修正振型矩阵与质量矩阵

在实际工程中,由有限元模型得到的计算值与通过试验获得的测量值之间往往存在偏差,为了能够精确预测结构的动力响应,依据测量信息修正现有的动力模型是非常必要的。本文运用代数特征值反问题的理论和方法,研究了满足正交性条件的振型矩阵及质量矩阵的修正问题,得到了加权Frobenius范数意义下的最优修正矩阵。     

Structural damage detection using improved particle swarm optimization

An approach based on an improved particle swarm optimization (PSO) algorithm is proposed for structural damage detection in this study. A disturbance is introduced in the evolution process to avoid the occurrence of premature. The present algorithm focuses on the mutation of global or individual best known positions to guide the swarm to escape from the local minimum. The feasibility and robustness of the modified PSO are verified by three different structures, including a beam, a truss and a plate. The results show that the method is efficient and effective for structural damage identification when measurement noise is considered.     

滞后阻尼结构的复模态综合技术及其界面自由度的减缩

本文在Craig固定界面模态综合法基础上提出了一个针对滞后阻尼结构的复模态综合方法。算例说明该方法不仅在频率上,而且在振型上都具有较好的精度。本文还探讨了综合自由度的进一步减缩。