模态综合法

摘要： 为获得高性能的多组件连接结构件,需要利用优化设计方法确定组件间连接的最优位置。使用降阶模型(ROM)可以大幅降低计算成本,满足优化过程中多次重分析的需要。将Craig-Bampton(CB)方法与本征正交分解(POD)结合,利用POD构造参数变化组件的缩减基函数集合,通过组件的本征正交模态(POMs)获得子结构的降阶变换矩阵,结合动态子结构装配技术,获得整体结构的降阶模型(PCB-ROM)。算例验证结果表明,PCB-ROM的计算效率大大优于传统的CB-ROM,并且能够正确反映子结构参数变化导致的整个结构力学特性的变化,具有良好的计算精度和适用性,可以替代复杂的有限元模型,用于优化设计。

摘要： 将子结构法应用到陆上截断舱段振动特性的修正中。在物理坐标下,通过动态缩聚法将相邻舱段的阻抗矩阵缩聚到截断舱段连接处,并加到截断舱段的动力学方程中,实现对截断舱段动力学特性的修正。进一步采用多级子结构法,将舱段按组成部件划分为若干级子结构,通过多级的缩聚和组合,提高了修正计算的速度。在模态坐标下,采用自由界面模态综合法,将各子舱段的模态结果综合起来,得到整体模型的动力学参数。研究了界面力自由度对子舱段模态综合结果的影响,讨论了保证基于试验的主舱段与基于仿真计算的相邻舱段之间模态综合结果的精度所需考虑的界面力的必要自由度数量。最后,探讨了多级子结构法与模态综合法的结合在陆上截断舱段振动特性快速修正中的应用前景。

摘要： 为了评估阵面阵架上目标和干扰源滑车的运动模拟指标和空间精确定位指标的实现能力,采用刚柔耦合多体动力学建模与仿真技术研究滑车在阵面阵架上的运动过程。在模态分析的基础上,采用Craig-Bampton模态综合方法构建了阵面阵架的柔性体模型,采用非线性弹簧阻尼模拟了滑车与机械阵导轨之间的接触碰撞。研究了滑车在机械阵上加速和匀速运动对阵面阵架的影响。研究结果表明,滑车在机械阵上以不大于1.5 m/s的速度、不大于12 m/s2的加速度运动时,阵面上端的振动位移和振动响应都很小,满足装在滑车上的目标和干扰源的实时运动模拟和空间位置精确定位的动态性能要求。研究结果对大型柔性阵面阵架设计具有重要的工程价值。

摘要： 在轨运行的卫星天线受到太阳辐射热冲击后容易出现热致振动或指向不准确等问题,严重时会导致航天器失效.本文提出了一种基于改进模态综合法的刚柔热耦合多体系统建模与降阶方法.采用绝对节点坐标法单元形函数对柔性天线的位移场与温度场进行统一离散插值,避免了两种物理场网格不匹配带来的映射误差与效率问题,并使用绝对节点坐标参考节点描述中心刚体.在系统方程中考虑了热流输入和表面自热辐射.针对绝对节点坐标法切线刚度阵高度非线性的特点,利用一阶泰勒展开对系统动力学和传热学方程进行了分段线性化,在线性化区间内切线刚度矩阵为常数矩阵,避免了每个时间步上的弹性力及其雅克比矩阵的迭代计算,并使得基于模态的降阶手段得以应用.利用改进的模态综合方法划分子结构并缩减系统自由度.相邻子结构之间通过约束方程保证连接精度和连续性.通过纯导热半圆形薄板、薄板的热膨胀、柔性太阳能电池板和刚柔热耦合抛物线天线四个数值算例验证本文所提出方法的有效性.结果表明,本文提出的方法在保证仿真精度的前提下缩减了系统规模,提高了仿真计算效率.

摘要： 阐述了子结构模态综合法的分析步骤和改进Craig-Bampton模态综合法,基于Virtual.Lab Motion的刚柔耦合多体动力学分析流程,建立了将某卫星成像仪主体结构作为柔性体的刚柔耦合动力学模型.对模型施加随机、正弦扫频和冲击三种激励,并分别进行各工况下的强度分析,通过结构等效应力云图判断结构最大应力位置,并校核结构强度.在此基础上,基于模态参与因子对主体结构进行优化,结果表明,优化后的结构最大应力位置不变,等效应力大幅降低,满足强度要求.

摘要： 基于动态子结构方法,将结构中的弹性连接单独划分成一个独立子结构,并利用零质量空间梁单元对其进行等效,分别基于频域子结构方法(FRF-based Substructuring Method)和模态综合法(Component Mode Synthesis)对考虑弹性连接的结构固有频率和频响函数进行了推导.基于此,将空间梁单元的弹性模量和比例阻尼系数设成区间参数以模拟弹性连接的区间不确定性,基于区间因子法(Interval Factor Method,IFM)分别给出了考虑区间弹性连接结构固有频率和频响函数的区间上下限,从而形成了两种计算分析方法,即CMS-IFM和FBSM-IFM.通过仿真将两种方法与Monte-Carlo模拟方法的计算结果进行了对比,结果表明:CMS-IFM和FBSM-IFM正确高效.

摘要： 风扇驱动齿轮箱具有结构复杂,系统动力学分析困难的特点。通过对齿轮箱零部件的模态分析和敲击模态试验,验证了零部件级模型的准确性。再通过外啮合的子系统级动态响应分析和性能试验对比分析,验证子系统结构的分析合理性。最后,通过模态综合法,将各子系统统一到内啮合系统中进行动力学响应计算,并与试验数据进行分析验证。明确各环节的分析验证要点,逐级迭代。建立一套从部件级到子系统级,最后到系统级的理论分析与试验验证的系统级分析方法,为今后复杂系统的参数敏感度分析和模态识别等提供指导和帮助。

摘要： 针对新型航空发动机盘片轴一体化复杂转子系统的耦合振动问题,提出考虑预应力的改进混合界面模态综合法(PIHISCMSM),通过模态分析验证了该方法的准确性.基于Isight软件集成APDL语言,建立了叶盘系统CAD/CAE参数化驱动有限元分析平台,研究了不同叶片厚度失谐叶盘系统的动力学特性.研究表明,同种失谐模式下,叶片厚度不同时,叶盘系统的模态局部化因子对于不同模态振型的敏感程度不同,随着叶片厚度增加,叶片主导振动频率增大,叶盘系统的共振频率增加,共振峰值下降,增加叶片厚度能够降低失谐叶盘系统的振动响应局部化程度.

摘要： 管路系统一般具有复杂空间分布、长跨距和多点弹性支撑等特点,在管路设计阶段需要对复杂管路系统进行振动分析,以保证管路在工作条件下不出现有害的共振,但是长跨度管路系统的建模工作十分复杂且计算量过大,针对上述问题,采用一种新型的管路振动分析的模型缩减方法,考虑管路在特定区段产生局部振动的动力学特性,通过对管路系统进行区段分割,并对子系统进行动力学缩减,获得子系统的缩减超单元,通过单元装配获得管路系统缩减模型.以典型管路系统为例,将整体和缩减模型的固有频率、振型以及基础激励的振动响应进行对比,可以发现缩减方法计算精度较高且可以显著提高计算效率,从而验证了本文所提出的方法的有效性,为复杂管路系统的设计与分析提供了参考.

摘要： 提出了一种改进的子结构模态综合法来对结构不确定性进行分析.首先给出了一种改进的自由界面子结构模态综合法,通过构造一组与系统低阶模态加权正交的模态向量集,较好地解决了由于刚体模态的存在而无法求解剩余柔度矩阵的问题.在考虑子结构参数不确定时,运用摄动法给出子结构相关矩阵的区间矩阵,通过子结构模态综合技术对子结构进行组装,推导出了区间综合方程,从而进行结构不确定分析.在数值算例中通过Monte Carlo法验证了采用本文方法有效性.

摘要： 模态综合法作为主流的动力子结构方法,可在有效的精度下缩减整体结构的自由度,特别是对大型复杂结构的动力计算具有较高的效率,已被集成到许多商业CAE软件中,因此把它集成到SiPESC平台上是一项很有意义的工作.本文实现了两种模态综合法的集成,分别是Craig-Bampton方法、多层Craig-Bampton方法.研究工作同时提出了一种高效的子结构界面点搜寻算法,所实现的Craig Bampton方法考虑了子结构的旋转及平移,多层Craig-Bampton方法可以考虑各种多层子结构的划分方式.SiPESC平台是由大连理工大学开发的新一代的有限元数值计算软件平台,它利用了新型的软件架构和程序设计思想,因此在SiPESC平台上进行程序设计开发是十分方便的.通过构建数值算例同Nastran的计算结果进行对比,数值算例验证了本文实现方法的正确性和有效性.

摘要： 本文针对双转子系统的结构特点，构建了双转子系统的动力学模型。基于转子动力学的理论知识，建立了双转子系统的运动方程。将固定界面模态综合法应用于双转子系统的动力学分析。按双转子系统的结构特点将其划分为两个子结构，分别计算了两个子结构的陀螺模态和约束模态。截取两个子结构的前八对陀螺模态进行模态综合，得到综合后的运动方程。计算了双转子系统的不平衡响应，并对比了模态综合前后的计算结果，结果表明模态综合法在保证计算精度的前提下，提高了计算效率，节省了计算时间。

摘要： 文中把约束子结构模态综合法和直接模态摄动法相结合,建立了复杂场地三维地震反应等效线性化分析计算方法.应用直接模态摄动原理,可改进等效线性化分析时后续迭代过程中各子结构坐标变换矩阵的形成公式,使得在整个计算过程中各子结构只需分别进行一次特征值求解运算,从而可有效提高计算效率.算例表明,该方法在提高大规模复杂场地地震反应分析计算效率方面的优势是显著的.

摘要： 本文以载荷分析为主要内容，综述国内外航天飞行器结构动力学研究一些进展。首先介绍国内外一些航天器/运载系统耦合载荷分析基本思想：载荷分析、载荷分析循环，耦合载荷分析和验证载荷分析。然后介绍载荷分析方法：1）初始载荷分析和基础激励计算方法，包括航天器初始载荷分析方法（质量加速度曲线方法，广义冲击载荷谱法）和应用基础激励理论的模态有效质量法；2）航天器/运载系统耦合载荷分析研究，包括模态综合法；航天器/运载系统耦合分支模态综合法；航天器/运载系统耦合约束界面模态综合法；运载/航天器耦合界面综合新方法。

摘要： 针对移动车辆荷载的特点,以实验室预制的简支梁桥为例,采用模态综合法分析小车匀速通过简支梁桥的振动情况。rn 利用实验模态数据,分析了附加荷载与振动频率的关系,研究了振动频率与损伤程度的关系。同时对模型梁进行静荷载实验,分析其挠度随附加荷载的变化关系,对动荷载评定结果进行验证。rn 动静实验结果表明,动态法代替静态法能够较为准确地评定简支梁桥结构的损伤状况。

摘要： 对于大多管道计算,在处理管道和设备接口处存在一定不足,有的将设备对于管道的约束假定为完全固定,有的应用管道单元模拟设备,这两种方法不能完全模拟设备复杂结构与管系之间的相互影响,特别是其动力响应的相互作用.通过对比固定界面模态综合法与自由界面模态综合法,分析这两个动态子结构方法的作用与特点,并以AP1000包含蒸汽发生器的主蒸汽管分析模型为例,应用ANSYS程序,研究和确定合理、适用的管道与设备接口的动态子结构简化方法.

摘要： 采用Adams多体动力学方法,将路面载荷传递至twis tbeam的受力点。应用准静态法和模态综合法,计算twis tbeam基于实际道路载荷谱的疲劳寿命,对比结果表明:模态综合法计算的寿命偏低,而准静态法寿命比较高。考虑到实际工况中,频响对底盘部件的影响较大,其疲劳寿命预测应采用模态综合法进行计算更合适。

摘要： 通过CATIA 与LMS Virtual.LabMotion 无缝接口实现了实体模型的数据导入。以多刚体动力学和柔性多体动力学理论为基础，建立了包含柔性轴和柔性箱体的方向机刚柔耦合虚拟样机模型。通过仿真分析了柔性体对齿轮啮合力的影响，得到了耦合作用下箱体及齿轮轴的应力和变形，为耦合动载工况下的减速器设计提供了理论依据。

摘要： 通过CATIA 与LMS Virtual.LabMotion 无缝接口实现了实体模型的数据导入。以多刚体动力学和柔性多体动力学理论为基础，建立了包含柔性轴和柔性箱体的方向机刚柔耦合虚拟样机模型。通过仿真分析了柔性体对齿轮啮合力的影响，得到了耦合作用下箱体及齿轮轴的应力和变形，为耦合动载工况下的减速器设计提供了理论依据。

摘要： 本发明提供一种基于统计综合法和故障拟合法的负荷模型构建方法，包括以下步骤：构建考虑负荷低电压多级释放特性的负荷模型；划分低电压脱扣开关的动作级别；确定每级低电压释放动作电压和平均延迟时间常数；确定每级低电压释放负荷比例系数。本发明提供的基于统计综合法和故障拟合法的负荷模型构建方法实现较准确地模拟负荷的低电压多级释放特性，提高电力系统仿真计算的可信度。

摘要： 本发明提出了一种基于网络综合法设计抑制桥梁涡振的动力吸振器的方法，建立桥梁的运动学方程和动力吸振器的复频域方程；根据桥梁共振模态的位移确定桥梁竖直方向的位移；对桥梁的运动学方程进行无量纲形式处理，通过位移的均方根对气动阻尼进行线性化处理，并将线性化后的方程拉氏变化；将桥梁的复频域方程和动力吸振器的复频域方程转化成矩阵形式，求取桥梁竖直方向位移的功率谱密度函数；根据桥梁竖直方向位移的功率谱密度函数，求出抑制涡振的性能指标；优化动力吸振器中机械导纳的参数和用于静态支撑的弹簧弹力系数，使性能指标达到最小值；获得机械导纳对应的机械网络及各阻尼器、弹簧和惯容器件的相应参数。本发明动力吸振器的机械结构不受限制，且性能优越。

摘要： 本发明提供一种基于统计综合法和故障拟合法的负荷模型构建方法，包括以下步骤：构建考虑负荷低电压多级释放特性的负荷模型；划分低电压脱扣开关的动作级别；确定每级低电压释放动作电压和平均延迟时间常数；确定每级低电压释放负荷比例系数。本发明提供的基于统计综合法和故障拟合法的负荷模型构建方法实现较准确地模拟负荷的低电压多级释放特性，提高电力系统仿真计算的可信度。

摘要： 本发明公开了一种脱除溶于制冷剂中不凝性气体的综合法，涉及制冷剂生产加工方法技术领域，具体为一种脱除溶于制冷剂中不凝性气体的综合法，所述去除制冷剂中不凝性气体的方法分为四种独立方法以及两种组合式方法；具体分别如下：方法一：恒压加热；方法二：脱气膜滤；方法三：超声脱气；方法四：分子筛吸附；其中方法一与方法二之间组合以及方法一、方法二和方法三之间组合的方法也可进行不凝性气体脱除的实施。该综合法是在“将制冷剂转移分装到另一容器中”的转移分装过程中，组合使用“恒压加热”、“脱气膜滤”、“超声脱气”、“分子筛吸附”方法脱除溶于制冷剂中的不凝性气体。

摘要： 本发明涉及一种利用泰勒函数综合法设计的波导缝隙阵列加热器，属于微波加热技术领域。本发明包括圆柱形谐振腔和围绕圆柱形谐振腔并开了缝隙的曲面波导以及波导馈源。该发明中磁控管产生的微波能，经馈口馈入到曲面波导中，形成驻波，能量通过波导缝隙辐射进入圆柱形谐振腔里面，被圆柱形谐振腔内部的物料吸收，从而达到对物料的加热效果。这种加热方法避免了因磁控管加热能量过高产生打火和烧焦的现象；利用泰勒函数综合法设计的缝隙阵列能够使馈入圆柱形谐振腔内的电场更均匀，物料更能达到均匀加热的效果。因此该加热装置具有结构简单、成本低，馈口与圆柱形腔体之间耦合效率高、腔体容积较大、Q值高、微波加热更加绿色、高效、节能等特点。

摘要： 本发明属于混凝土检测技术领域，尤其是涉及一种体外剪拉综合法检测混凝土抗压强度试验方法与装置。包括如下步骤：a、选择在结构的成型面上钻取芯样试件，标注芯位置编号；b、将试件夹持在专用试验平台，使用剪切机构对芯样试件进行剪切试验操作，记录剪切力；c、使用拉脱机构对芯样试件进行拉脱试验操作，记录拉脱力；d、测量被剪断和拉断试件的直径，记录在表内；e、将剪切力和拉脱力转换为剪切强度和拉脱强度；f、将剪切强度和拉脱强度代入二元幂函数曲线换算该测点的混凝土抗压强度。本技术方案能够减轻试验工作量，提高试验数据准确性，简化试验设备降低成本。

摘要： 本实用新型公开了一种超声回弹综合法检测圆形构件的画线装置，所述画线装置包括可拆卸的卡紧在圆形构件外圆周面的卡紧机构，所述卡紧机构一侧还设有水平调节部件，在所述卡紧机构上滑动设置有自动刻画机构，并且所述自动刻画机构还连接有角度显示器。该画线装置首先通过卡紧机构实现与圆形构件的水平紧固，解决了目前人为需要支撑测量工具时存在偏斜的弊端，也同时解决了需要测量人员在整个测量过程中持续支撑测量工具的难度。自动刻画机构与角度显示器的配合，能对圆形构件的两侧壁进行高精度的对称刻画，以便于后期在使用超声波检测仪进行检测时具有精确的测量数据，避免了人为刻画不精准而影响后续测量数据准确性的弊端。

摘要： 本实用新型提供了一种混凝土强度超声回弹综合法检测辅助装置，包括定位板、垂直度刻度表、激光发射器以及超声换能器定位孔，所述定位板为正方形板状结构，所述定位板的四角及中部均开设有超声波换能器定位孔，所述定位板顶端设有垂直度刻度表，所述定位板相邻两侧边缘的中部设有激光发射器。本实用新型能够快速准确布置测试测区，而且安全可靠，可操作性强，大幅提升了操作人员的工作效率以及检测的准确性。

摘要： 本实用新型属于混凝土检测技术领域，尤其是涉及一种体外剪拉综合法检测混凝土抗压强度试验装置。包括试验平台和功能部，所述试验平台底部上安装有用于固定试验芯样试件的三爪卡盘，所述试验平台中心开有用于试验芯样试件穿过的通孔，所述通孔的轴线与三爪卡盘同轴；所述功能部上设置有执行部，且通过所述执行部插入通孔作用于试验芯样试件上。本技术方案能够减轻试验工作量，提高试验数据准确性，简化试验设备降低成本。

摘要： 本申请涉及一种超声回弹综合法超声平测印章装置，其包括固定件、连接件以及印章件，所述固定件用于固定在混凝土待测件上，所述连接件用于连接固定件与印章件，并且所述连接件与固定件可拆卸设置，所述印章件包括印章槽，印章槽中移动设置有印章，所述印章槽中设置有用于驱动印章从印章槽中移出的驱动部。本申请具有便于提高工作效率的效果。