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阻尼结构振动系统的动力学建模、分析和修改

韦勇  
【摘要】: 结构动力学分析是工程应用中的非常重要的分析方法,它是包括结构建模、分析计算和行为预测的一整套方案。本文从结构阻尼建模、子结构模态综合、摄动分析和结构修改等几个方面进行研究。 在结构阻尼建模方面,本文阐述了结构阻尼的实质,系统的论述了结构阻尼模型的发展历程,并对非比例阻尼建模的新的进展进行了介绍。 在子结构模态综合方面,本文提出了基于一种实空间解耦还原变换基础上的非比例阻尼子结构模态综合方法。这种方法作出的新的进展是在进行子结构模态综合的时候保留了子结构的质量、阻尼和刚度等形式,克服了一般的模态综合法缺乏物理意义的缺点,使得综合后得到的方程在形式仍与常规的振动方程一致。 在摄动分析方面,本文在实空间解耦还原变换的基础上,提出了非比例阻尼结构的摄动分析方法。这种方法不但可以对频率和振型进行摄动分析,而且还可以对模态阻尼和模态刚度进行摄动分析。 在结构动力学修改方面,同样是基于实空间解耦还原变换,本文提出了非比例阻尼结构的动力学修改方法。这种方法可以同时对质量、阻尼和刚度矩阵进行修改,并且能保持修改矩阵的带状形态特征。 对以上提出的各种方法,本文都给出了相应的数值算例以证明本文结论的正确。


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