基礎(chǔ)激勵結(jié)構(gòu)有限元模型修正方法研究
本文關(guān)鍵詞:基礎(chǔ)激勵結(jié)構(gòu)有限元模型修正方法研究
更多相關(guān)文章: 模型修正 頻響函數(shù) 虛擬主自由度 響應(yīng)傳遞率 復(fù)參數(shù)修正 阻尼
【摘要】:隨著有限元技術(shù)的發(fā)展,有限元模型的精確性問題逐漸得到人們的重視。由于各種理論假設(shè)、邊界條件的近似性、材料參數(shù)的不確定性等因素的影響,導(dǎo)致有限元模型與實際結(jié)構(gòu)存在一定的誤差;谠囼?zāi)B(tài)分析的模型修正技術(shù)是提高有限元模型精度的有效手段。有限元模型修正方法從20世紀70年代發(fā)展至今,以基于模態(tài)參數(shù)或完備頻響函數(shù)的模型修正方法最為成熟。然而很多大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)總是受到基礎(chǔ)未知激勵的影響,往往很難獲得完備的頻響函數(shù)和模態(tài)參數(shù)來進行模型修正。為了提高結(jié)構(gòu)的有限元模型精度,本文重點開展基于非完備頻響函數(shù)的模型修正方法和基于傳遞率的間接修正方法的研究,以及考慮有限元模型阻尼特性的復(fù)參數(shù)修正方法研究。具體工作內(nèi)容如下:(1)建立了基于非完備頻響函數(shù)的模型修正迭代新格式及虛擬主自由度的概念,提高了修正過程的收斂性。在基于完備頻響函數(shù)數(shù)據(jù)的模型修正方法的基礎(chǔ)上,利用頻響函數(shù)的靈敏度方程,對非完備頻響函數(shù)數(shù)據(jù)的有限元模型修正方法展開研究,并提出了一種新的迭代格式。在非完備頻響函數(shù)模型修正方法中,通過構(gòu)造虛擬主自由度頻響函數(shù),顯著提高了有限元模型修正的收斂效率。最后通過25桿結(jié)構(gòu)驗證該方法的有效性。(2)提出了基于響應(yīng)傳遞率的間接模型修正方法。針對大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)很難精確測量模態(tài)參數(shù)或頻響函數(shù),進而無法應(yīng)用基于模態(tài)參數(shù)的修正方法或基于頻響函數(shù)的修正方法的問題,本文提出了以響應(yīng)傳遞率函數(shù)為參考的有限元模型間接修正方法:首先應(yīng)用響應(yīng)傳遞率函數(shù)進行相關(guān)頻響函數(shù)的求解,然后再采用非完備頻響函數(shù)模型修正方法進行模型修正,并采用數(shù)值算例驗證了該方法的可行性。(3)研究了有限元模型阻尼特性的復(fù)參數(shù)修正方法。在考慮有限元模型阻尼影響機理的基礎(chǔ)上,將復(fù)參數(shù)修正方法與分步阻尼修正方法進行對比,證明復(fù)參數(shù)修正方法比分步阻尼修正方法的修正效果更精確。在數(shù)值算例中,分別對具有結(jié)構(gòu)阻尼特性與粘性阻尼特性的有限元模型進行對比修正,證明了復(fù)參數(shù)修正方法對一般阻尼類型的適用性。
【關(guān)鍵詞】:模型修正 頻響函數(shù) 虛擬主自由度 響應(yīng)傳遞率 復(fù)參數(shù)修正 阻尼
【學(xué)位授予單位】:山東理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:TB115
【目錄】:
- 摘要4-5
- ABSTRACT5-9
- 第一章 緒論9-16
- 1.1 本文研究的背景和意義9-10
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-13
- 1.2.1 矩陣型修正方法10-11
- 1.2.2 設(shè)計參數(shù)型修正方法11-12
- 1.2.3 基礎(chǔ)激勵結(jié)構(gòu)的模型修正方法12-13
- 1.2.4 有限元模型阻尼特性的修正方法13
- 1.3 有限元模型修正有待解決的問題13-14
- 1.4 本文主要研究內(nèi)容及安排14-16
- 第二章 基于非完備頻響函數(shù)數(shù)據(jù)的有限元模型修正方法16-33
- 2.1 完備頻響函數(shù)的有限元模型修正方法16-19
- 2.1.1 基于頻響函數(shù)的修正方法簡介16
- 2.1.2 基于完備頻響函數(shù)的靈敏度方程模型修正方法16-19
- 2.2 一種新的基于非完備頻響函數(shù)的模型修正方法19-24
- 2.2.1 非完備數(shù)據(jù)模型修正理論基礎(chǔ)20-21
- 2.2.2 修正方法的實現(xiàn)步驟21-24
- 2.3 引入虛擬主自由度的有限元模型修正方法24-25
- 2.4 數(shù)值算例25-32
- 2.4.1 平面桿結(jié)構(gòu)模型26-29
- 2.4.2 無噪聲干擾試驗?zāi)P偷哪P托拚?/span>29-31
- 2.4.3 存在噪聲干擾的模型修正31-32
- 2.5 本章小結(jié)32-33
- 第三章 基于響應(yīng)傳遞率的基礎(chǔ)激勵結(jié)構(gòu)有限元模型修正方法研究33-47
- 3.1 引言33
- 3.2 響應(yīng)傳遞率的分類33-37
- 3.2.1 點對點響應(yīng)傳遞率33-35
- 3.2.2 整體響應(yīng)傳遞率35-37
- 3.3 基于整體傳遞率的有限元模型間接修正方法37-39
- 3.3.1 基于整體傳遞率的頻響函數(shù)識別方法37-38
- 3.3.2 基于傳遞率所得頻響函數(shù)的有限元模型修正方法38-39
- 3.4 數(shù)值案例39-46
- 3.4.1 整體響應(yīng)傳遞率的性質(zhì)驗證40-42
- 3.4.2 由傳遞率函數(shù)到頻響函數(shù)的求解42-44
- 3.4.3 基于頻響函數(shù)的模型修正44-46
- 3.5 本章小結(jié)46-47
- 第四章 有限元模型阻尼特性的復(fù)參數(shù)修正方法47-67
- 4.1 引言47
- 4.2 復(fù)參數(shù)阻尼特性修正方法47-50
- 4.2.1 復(fù)參數(shù)方法基本理論47-48
- 4.2.2 復(fù)參數(shù)方法阻尼設(shè)定48-50
- 4.3 分步修正阻尼方法50-51
- 4.3.1 質(zhì)量矩陣和剛度矩陣的修正51
- 4.3.2 阻尼辨識51
- 4.4 數(shù)值案例51-66
- 4.4.1 修正算法的對比52-63
- 4.4.2 復(fù)參數(shù)修正方法對不同阻尼的修正比較63-66
- 4.5 本章小節(jié)66-67
- 第五章 總結(jié)與展望67-69
- 5.1 全文總結(jié)67-68
- 5.2 創(chuàng)新點68
- 5.3 研究展望68-69
- 參考文獻69-73
- 攻讀學(xué)位期間主要參與的項目及發(fā)表的論文73-74
- 致謝74
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,本文編號:779978
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