用振动试验最优修正振型矩阵与柔度矩阵

由有限元模型得到的计算值与通过试验获得的测量值之间往往存在偏差。为了能够精确预测结构的动力响应，依据测量信息修正存在的动力模型是非常必要的。本文运用代数特征值反问题的理论和方法，研究了满足正交性条件的振型矩阵及柔度矩阵的修正问题，得到了加权Frobenius范数意义下的最优修正矩阵。     

具有内部甲板的环肋柱壳振动和声学试验分析

对具有内部甲板的环肋柱壳模型进行振动和声辐射试验。先将测量的壳体固有频率和振型与有限元计算值做对比,然后将测量的辐射声压值与理论计算值进行对比,证明了实验的正确性和准确性。结果表明,具有内部平台甲板的模型的振型更加丰富,并且甲板的有无使得模型的固有频率和振型差别都较大,增加内部甲板后激励壳体产生的辐射声压值比激励甲板的要大。     

用振动试验最优修正振型矩阵与柔度矩阵

由有限元模型得到的计算值与通过试验获得的测量值之间往往存在偏差,为了能够精确预测结构的动力响应,依据测量信息修正存在的动力模型是非常必要的.本文运用代数特征值反问题的理论和方法,研究了满足正交性条件的振型矩阵及柔度矩阵的修正问题,得到了加权Frobenius范数意义下的最优修正矩阵.     

充液管道的模态试验分析

对管道模型在空管、充不同种类以及不同量的液体的多种情况下的动态响应进行了测量。根据实测数据，分析比较了各种情况下管道的模态参数（模态频率、模态振型、模态阻尼）的变化规律，这些数据和规律对工程上充液管道系统的减振降噪技术有一定的参考价值。     

水下航行体纵向振动特性分析

对具有双层壳体结构的潜艇状水下航行体的纵向振动特性进行了研究。采用有限元方法计算了纵向振动湿模态的固有频率和振型，发现该水下航行体内层壳板具有两种典型的纵向总振动振型：“振动节面振型”和“错动块振型”，而外层壳板以局部振动为主。     

纵骨式双层圆柱壳结构应力计算的级数方法

对纵骨式双层圆柱壳结构应力计算方法进行了研究，在双层同心纵向加强圆柱壳假设下，建立了力学模型，利用扁壳理论以及应力函数方法建立了平衡方程，并利用梁振型函数的级数展开作为位移和应力函数的待定解，求解出内，外壳板典型部位应力，本方法计算结果与有限元计算值比较吻合，与试验测量值也吻合较好。     

不对称船体结构动态特性研究

针对计算常规船舶结构动态特性的方法不适用于计算左右不对称横剖面船体梁动态特性的问题，本文将船体视为薄壁梁并离散成梁段，推导出迁移矩阵法迭代求解不对称船体结构固有及固有振型的公式系统，计算了左右不对称程度不同的梁结构及不对称船 梁的固有频率及振型。指出不对称梁 有振动为弯扭耦合振动，其固有频率与振动型的对应关系与对称梁不同。     

六自由度振动测量装置的设计及试验验证

采用四个三向加速度计在空间内组成阵列的方法,设计了六自由度振动测量装置。通过刚体运动学理论,推导了六自由度振动测量装置的信号转换矩阵,得到了被测位置沿三个主轴方向的线加速度以及绕三个主轴的角加速度。构建了六自由度振动测量装置的有限元模型,对装置的六自由度振动传递特性进行了数值仿真分析,并验证了信号转换矩阵的正确性。搭建了六自由度振动测量装置的模态试验系统,测试了装置的模态及振型。研究结果表明:六自由度振动测量装置在不高于160 Hz的频率范围内,线加速度测量误差小于1%,角加速度测量误差为10%左右。     

基于振动测试的海洋平台结构简化模型

针对海洋平台结构复杂、节点众多、水下部位振动传感器不易布置等因素导致的实测模态信息空间不完备问题,首先引入平台各层刚体运动的假设,利用海洋平台结构三维有限元模型,按柔度方法将平台简化为x、y向平动的串联多质点模型;通过平台水面以上传感器的布置,采用GUYAN振型扩展方法来估计未测量水下部位的振型值,解决了实测模态信息不完备问题,以某海洋平台为例,对上述方法的有效性进行数值验证。数值结果表明,简化模型与有限元模型的计算结果吻合较好,且可以大大提高计算效率,节省计算时间;在水下部位无测点的情况下,GUYAN振型扩展方法可以比较精确地实现低阶模态振型扩展,具有良好的工程应用前景。     

水下结构动力装置的振动计算与响应分析

推导了求解水下结构动力装置振动的有限元分析方法，在求得固有频率和主振型的基础上根据主机的激励特性进行进一步求得动力装置的振动响应，研究了支承刚度对横振频率、振型以及振动响应的影响规律，结果表明上述方法对水下结构动力装置的动态特性计算是一种实用的卞     

振动管流体密度计设计研究

从力学角度对欧拉—伯努利梁的简谐振动进行分析,推导出梁的横向振动方程;在考虑边界条件的情况下推导出两端固定梁的频率方程和主振型函数;建立主振型频率与相应密度的关系解析式,求解得到目标流体密度。以此为基础,文章提出了一种基于振荡管的新型流体密度测量方法(系统)。实验表明,相对于目前外业常用流体密度计,该流体密度计具有误差小于0.2%的高测量精度,且具有较好的抗恶劣环境的性能。     

高扬程升船机多子结构耦合系统动力特性

采用有限元软件ABAQUS构建了高扬程升船机整体有限元模型,包括地基、塔柱、承船厢、厢内水体、钢丝绳、滑轮组、平衡重和纵横导向机构。通过数值模拟,对升船机整体系统进行了动力特性分析,探讨了地基刚度及承船厢竖向位置对升船机整体结构耦合振动特性的影响。计算结果表明:不考虑地基情况下,结构的振型更为密集,低阶模态中出现了频率为零的振型,运行系统可能发生动力失稳;升船机系统出现的以承船厢为主体的绕轴翻转振型和竖向升降振型将对安全机构的强度和系统的稳定性造成不利影响;承船厢竖向位置由低到高变化时,升船机结构各阶主振型对应频率值呈递减趋势。     

“东风”号货船轴系扭振特性补记——立体振型分析(下)

五、立体振型分析1.立体振型图图6、7、及8所示的是干扰谐次ν=10、11及7各自单独作用下所计算出的立体振型图,它们就是前面图4有数字的具体化。图6中最前两个转速取在运转范围以下是为了分析的方便.图7、8中只画出了一个临界转速的情况。每个图中的振幅矢量均按ω=Ων依逆时针方向回转,     

不同阻尼情况下减振浮筏振动响应计算研究

提出一种计算减振浮筏系统振动响应的方法，建立浮筏系统力学模型，研究阻尼对系统响应的影响，并以一实际浮筏系统为例，分别使用振型叠加法与数值积分法计算了位移，速度响应及传递至基础的力、所得结果完全一致。     

充液管道的模态试验分析

对管道模型在空管、充不同种类以及不同量的液体的多种情况下的动态响应进行了测量.根据实测数据,分析比较了各种情况下管道的模态参数(模态频率、模态振型、模态阻尼)的变化规律,这些数据和规律对工程上充液管道系统的减振降噪技术有一定的参考价值.     

小体积轻质量叶轮模态测试方法研究

针对水下航行器涡轮机叶轮尺寸较小、结构复杂、其模态难以试验测量的问题,本文综合分析了接触式加速度传感器、电阻应变片、PVDF压电薄膜和非接触式激光测振仪测量涡轮机叶轮模态的优势与缺陷,从测试结果和实际工程应用方面评价各种模态测量方法的适用范围,根据测试值相近原则从四种不同原理测振手段获取的结果中确定出叶轮的前五阶固有频率及清晰详细的振型,并总结归纳出一种工程实用的叶轮模态测试方法,有效解决了水下航行器涡轮机叶轮模态的测试难题,同时对试验模态的发展也有一定的作用。     

船舶上层建筑振动的最优控制分析

本文讨论了最优控制理论在船舶上层建筑振动控制中的应用。文中将船体和上层建筑简化为相应的船体梁和上层建筑梁模型，并将上层建筑梁的振动响应处理为支承激励下的响应。用模态分析法得到船体梁和上层建筑梁的动力特性（固有频率和固有振型），再用模态（振型）叠加法得到受控前上层建筑顶端的稳态动力响应，接着根据最优控制理论，设定目标函数，求解Riccati方程，得到主动控制力，将其作用在上层建筑梁的顶部，用模态（振型）叠加法得到受控后上层建筑梁顶部的稳态动力响应。以一条50000吨的油船为算例进行数值仿真，受控后上层建筑顶部的稳态振动位移减小了30％，可见最优控制在船舶上层建筑的振动控制中是可行的和有效的。     

结构声场耦合系统力激励频率响应有限元分析

分析一平面结构声场耦合系统在力激励下的频率响应，给出声场内具有峰值声压时声场声压分布形状及结构振型，对二者的关系进行了分析，实例分析表明，在力激励下声场内最大声压值出现在结构模态频率附近，声场内具有最大声压值时其声压分布具有对称性。     

基于动力特性与小波变换的损伤检测方法在海洋平台中的应用

研究了平台下部结构的不同位置发生不同程度损伤时，利用数值计算可以得到平台结构的固有频率、振型、模态应变能、频响函数等有关参数。利用上述参数变化，可以用来识别损伤、损伤位置以及损伤程度。研究表明，振型参数可以用来对损伤进行定位，模态应变能方法可以发现结构的早期损伤，而频响函数可以发现下部结构任何构件的断裂；借助于小波变换对频响函数进行分析，可以发现早期结构损伤。     

船用新型雷达桅振动特性

应对某船的船体结构发生变化，设计新型雷达桅及两种加强方案。建立有限元模型，采用模态叠加法得到两种新方案的纵向和横向固有频率及振型，并与原方案进行谐响应分析。对比分析发现，新方案的振动响应较为理想，其结论可供同类型船舶设计时参考。