大型有限元模型子结构迭代降阶技术

摘要

针对存在阻尼影响的大型有限元模型，本文结合子结构技术提出了一种整体系统模型低维迭代降阶技术。首先，将大型复杂结构划分为多个子结构，建立各子结构的有限元模型；其次，将各子结构组装成整体，并按照主副自由度的顺序对系统矩阵进行调整；然后，根据各子结构副自由度与系统主自由度的转换关系，将模型转化成n 组低维的动力学方程；最后，利用系统主自由度对应系数矩阵降阶前后的等价性，分别构造n 组包含阻尼因素的常数转换矩阵，并通过迭代求解获得满足要求的减缩矩阵。对比大部分只能在单一系统内进行模型降阶的技术，本文通过结合子结构技术形成的降阶方法，扩大了可参与降阶的系统领域范围，并且很大幅度降低了参与运算的矩阵维数，便于在有限的计算机资源内进行较大规模的整体有限元模型降阶运算。本文采用两个结构模型降阶算例来验证该方法的有效性。