子结构组合系统分析中的分步计算法——用试验模态参数进行汽车整车动力学模型建模的探讨

本文应用子结构组合模态综合法,利用试验模态数据,在计算机上建立了一个包括汽车20Hz之前各阶弹性模态和刚体模态的整车动力学模型。为容纳尽可能多的模态数和测点数,提出了在模型计算过程中的分步计算法。     

基于有限元及试验技术的轿车副车架模态特性分析

本文将模态试验分析和有限元模态分析技术相结合，研究了轿车副车架的振动模态特性。首先建立了副车架的有限元模型并通过仿真计算获得其自由状态下的模态参数，之后根据副车架模态试验的结果对有限元模型进行修正以获得准确的有限元模型。最后模拟计算了副车架在真实约束下的模态特性，为分析副车架在工作状态下的动态特性提供有用参考。     

盘式制动器制动尖叫计算模型的建立

借助于有限元和模态综合技术，建立了盘式制动器制动尖叫的摩擦耦合模型。通过复特征分析，得到了对应于每阶段动模态的阻尼与频率，模态阻尼值揭示了哪 些模态不稳定并有可能产生尖叫；最后运用耦合模型研究了摩擦系数和子结构模态对制动尖叫的影响。     

斜拉索阻尼特性的试验研究

斜拉索是桥梁和其它结构中的常用构件，其阻尼特性对于计算缆索结构在各种载荷作用下的动力响应具有重要意义。本对1根长为143m的斜拉索按比例12：1制作了比例模型并对其进行试验研究，测定了比例模型在4种张力水平下的前6阶面内及出面模态、固有频率和相应的模态阻尼。采用复合阻尼模型对模态阻尼进行拟合，获得了良好的效果。用有限元法建立了斜拉索的计算模型，计算所得频率、模态和试验结果取得很好的一致。     

基于虚拟样机技术的车辆振动模态测试

在虚拟样机环境下，通过建立车辆整车模型和输入输出通道，完成车辆的振动模态测试，得到车辆模型的模态分布及频率响应函数并分析了车辆的结构动态性能。同时证明利用虚拟样机技术进行模态测试的可行性，为车辆设计研究提供有效的参考。     

微型客车白车身模态分析

建立了某微型客车白车身结构的有限元模型，计算了在自由状态下该白车身结构的振动模态，并提出了鉴别整体模态与局部模态的方法。计算结果与试验结果进行了对比分析，结果表明所建立的有限元模型基本反映了原结构的振动特性。     

鼓式制动器结构模态分析

采用试验模态分析和有限元计算模态分析相结合的方法，对鼓式制动器进行模态参数识别，以有限元计算模态分析为主，通过试验模态分析对有限元计算结果进行检验，这种方法是工程上比较实用和行之有效的模态分析方法，针对鼓式制动器各子系统建立了有限元模型，采用动画显示来观察各阶段态的振型，很好地解决了有限元的后处理问题。     

面向制动噪声的盘式制动器零部件实模态分析

基于实模态分析理论和有限元法，研究了某盘式制动器的制动噪声问题，分别建立了制动盘、制动块、制动钳钳体和制动钳支架的有限元模型，计算了它们固有频率在20kHz以下的各阶实模态，并对与制动噪声有关的各阶模态进行了分析。     

汽车驱动桥壳动态应变场的模态分析

根据模态分析原理，阐述了结构应变模态的特点及测试方法，建立了微型汽车驱动桥桥壳的动态向应模态模型，根据此模型，可计算出任意载荷条件下结构的应变响应，准定疲劳危险点，进而可进行结构疲劳分析的计算机模拟。     

汽车零部件动态应变场的模态分析法

本文根据模态分析原理，系统阐述了结构应变模态的特点及测试方法，建立了微型汽车驱动桥桥壳的动态应变响应模态模型。     

基于高阶谱的大跨悬索桥风致振动模态分析

为研究大跨悬索桥的风致振动及在大风下的模态，利用已建立的虎门大桥实时监测系统获得了风致振动数据，在比较几种传统的时域和频域模态识别方法的基础上，提出了基于高阶谱的ARMAV模型对振动数据进行分析。这种方法基于高阶谱分析，有别于传统的功率谱分析，其模态分析结果同已建立的有限元3－D模型数据计算结果是吻合的，验证了该方法的可行性。     

大跨桥梁风洞试验模型模态耦合分析

根据苏通大桥、杭州湾大桥和苏拉马都大桥风洞试验节段模型和气弹模型的脉冲激励信号,首先采用随机子空间方法识别了各模型零风速时系统状态矩阵,分析了各自的固有模态耦合特点,然后识别了苏通大桥节段模型在不同风速时系统状态矩阵,在此基础上分析了模态耦合随风速的变化规律,最后详细研究了结构模态耦合发生的条件及耦合特点.结果表明:桥梁风洞试验模型模态刚度耦合强度低于阻尼耦合强度;对称系统模态耦合强度低于非对称系统强度;节段模型刚性系统模态耦合强度低于气弹模型柔性系统强度;两模态若为同相位,则模态刚度和阻尼耦合元素为正值;实桥也具有类似特点.     

广州鹤洞大桥相似模型结构动态特性试验

索吊桥的模态参数是检验有限元动态数字模型，预估颤振和计算抖振的非常重要的依据。针对鹤洞桥的结构模型的对称性，在动力特性试验中采用了分离模态法，并且在数据采集和信号分析中进行了合理的参数选择，从而确保了试验精度。     

岳阳洞庭湖大桥模型动力相似理论分析

利用相似理论分析了岳阳洞庭湖大桥模型的动力相似准则，利用模态分析理论得出各模态参数的相似比，进一步探讨了实际模型在近似满足动力相似下的相似关系，得到了理想与实际两种条件下各动力参数的相似比值。     

大跨度悬索桥的多阶模态竖向涡振与控制

大跨度悬索桥具有多个竖向模态密集分布的特性。在常遇风速范围内，从低到高的各阶竖向模态随风速升高而逐个发生涡振，这就是大跨度悬索桥的多阶模态涡振问题。针对这一问题开展深入研究，讨论中国公路桥梁抗风设计规范中竖向涡振容许振幅的合理性；阐述了利用节段模型风洞试验和理论分析综合预测实桥多阶模态竖向涡振响应的基本方法，得到了各模态阻尼比相等时悬索桥各阶模态竖向涡振振幅基本相等的结论，并通过特殊设计的悬索桥竖向等效气弹模型和塔科马桥涡振实测资料，验证了这一结论；指出在既有桥梁上追加气动措施或安装调谐质量减振器抑制悬索桥多阶模态涡振都有很大的难度，进而提出了在加劲梁与桥塔之间安装直接耗能阻尼器的设想，并进行了气弹模型试验验证；讨论了采用电涡流阻尼器进行半主动涡振控制的可行性。研究结果表明：在相同阻尼比条件下大跨度悬索桥各阶竖弯模态的最大涡振振幅基本相等；依据最大加速度幅值按频率比的平方增加的原理，满足人体振动舒适性的高阶竖弯模态的容许振幅必然小于低阶模态，因此要更加重视起振风速在容许行车风速（25 m·s^-1）以内的高阶竖弯模态涡振；对于漂浮体系悬索桥，在加劲梁与对应桥塔之间设置阻尼器可有效抑制多阶模态涡振。     

盘式制动器制动尖叫的研究

制动尖叫是由摩擦耦合诱发和顺各部件的模态参数匹配不当引起的系统不稳定现象，针对一个有尖叫倾向的实际样车，通过有限元方法提取制动器各部件的模态参数，以制动器的每个部件作为一个子结构，应用自由界面法进行模态综合，得到了与实际尖叫情形相符的耦合模型；应用耦合模型，通过分析子结构模态与耦合系统不稳定模态的关系，这量地得到了各子结构模态对制尖叫的影响大小，从而得到了决定尖叫产生与不否的关键因素－支架的第１１     

SX6122BL车架横态试验分析

模态分析作为一种系统分析技术，提出了复杂变形形状与结构响应的明确描述，用来对于设计和出评价，通过模态模型可以研究结构修改的效果或预测结构在改变了工况的情况下将具有运动情况。试验表明ＳＸ６１２２ＢＬ车架的模态试验分析正是对所进行的汽车设计给予验证。     

考虑运营环境不确定性的斜拉桥模态频率识别

为剔除运营环境因素（温度、车辆荷载、风等）对斜拉桥结构模态频率的影响，凸显因结构损伤引起的频率变化，对运营环境和模态频率之间的量化和传递进行研究。首先，考虑温度对材料弹性模量以及几何特性的影响，对温度影响模态频率的机理进行分析，以灌河大桥为工程背景，在较长时间尺度内对模态频率进行单因素回归分析；然后，根据匀速移动常量力作用模型推导移动荷载和结构振动强度的关系，考虑到车辆荷载及风荷载在较短时间尺度内对桥梁结构作用存在较强的耦合关系，采用非线性主成分分析方法（NLPCA）对运营环境因素进行主要特征提取和冗余信息的剔除，使用人工神经网络（ANN）模型实现两者之间的量化和传递；最后，提出基于运营环境变量分析的模态参数修正方法。结果表明：在较长时间尺度内，温度和车辆荷载与斜拉桥模态频率均有明显的负线性相关性，40℃季节温差对灌河大桥模态频率的影响为1.3%；非强风期间，主梁加速度RMS可近似反映桥上车辆荷载的变化；在短时间尺度内，温度与车辆荷载2种因素影响水平相当，一天内对灌河大桥影响一般不超过1%；基于NLPCA的ANN回归模型能较好地实现灌河大桥环境因素与模态频率的传递，剔除运营环境因素影响后的斜拉桥模态频率变异性明显降低，主要包含某些随机误差，符合正态分布。     

基于仿真的汽车转向管柱模态分析

对汽车仪表板横梁系统进行了灵敏度分析,找出了对模态影响大的部件;建立了包括方向盘和助力转向电机在内的转向管柱总成有限元模型,并进行了约束模态分析;根据模态分析结果,在模型上对仪表板骨架结构进行优化,通过优化,提高了转向管柱总成的一阶模态,使其达到目标要求;对转向管柱模型进行了频率响应分析,将计算出的频率响应曲线与模态值...     

利用试验模态参数建立轮胎非稳态侧偏模型

在对轮胎垂直特性和稳态侧偏特性建模的基础上，利用由轮胎模态试验提取的试验模态参数建立了轮胎非稳态侧偏模型，该模型考虑了印迹的动态变形和胎宽的影响，对印迹进行离散化并初步计入了速度对非稳态性的影响，推导出侧向力和回正力矩关于侧向位移和摆动角的传递函数的解析公式，可以计算不同载荷下的非稳态特性，计算结果与文献中的试验结果相符，建模和计算结果说明利用试验模态参数可以方便地建立轮胎的非稳态特性，计算结果与