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结构动力学建模与矩阵修改研究

邱菊  
【摘要】: 结构动力学模型修正的主要内容就是对一个实际结构进行试验测试,然后利用测试结果对结构的分析模型进行修正,使修正后的分析模型给出的分析结果与相应的试验结果有良好的相关性,使得修正后的模型能较准确地描述实际结构。借助于模型修正技术可以解决理论分析与试验测试的不一致性问题,保证复杂结构有限元建模的有效性和正确性。 本文主要研究结构动力学性能的分析与试验结果的相关性分析和系统矩阵修改技术。文中首先介绍了基于模态参数进行结构有限元模型修正的背景知识,给出了数学模型的建立方法和修正算法以及理论模型与试验模型间的相关准则。文中提出了结构动力学特征方程的矩阵分解和重构技术,把系统刚度和质量矩阵分解成对应于各阶模态的分量矩阵,每组分量矩阵组成的动力学方程只含有对应阶的模态,这样可以通过改变或替换一阶或数阶模态进行矩阵重构,从而实现结构动力学修改的要求。在基于矩阵分解和重构技术的基础上,构造了三种新的模型修正方法,最后分别以六自由度质量——弹簧系统和平面绗架结构的实例进行了模型修正的研究,充分证实了本文方法的有效性、准确性和稳定性。


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