非线性振动理论中的非线性模态对应原理探讨

提出了非线性振动理论中的非线性模态对应原理,并给出了该原理的证明.非线性模态对应原理指出无论非线性振动系统具有相似模态还是具有非相似模态,n个自由度的非线性振动系统至少具有n个非线性模态,且这n个非线性模态形式上对应于该非线性振动系统对应的线性振动系统的n个线性模态.算例表明该原理能够用于寻求非线性振动系统中形式上与相应线性系统的线性模态相对应的非线性模态.     

桥梁损伤检测中曲率模态分析研究

论述了曲率模态分析的基本理论，探讨了曲率模态在结构损伤检测中的应用，并举例证明了曲率模态方法具有良好的准确性，灵敏性．     

基于不完备测试阵型的结构损伤识别与误差分析

目前大多数结构损伤识别方法假定有限元模型自由度与实测自由度相同,而实测的数据往往非常有限,为了使测试的不完备模态参数能够用于损伤识别,一般需要对不完备模态进行扩阶处理,该文研究了一种将未测自由度的模态阵型用原始结构的阵型与阵型的改变量之和表示的扩阶方法,通过确定阵型的改变量获得受损结构的完备模态阵型,同时对扩阶过程中的误差进行定量分析,提出了模态贡献因子指标,依据模态贡献因子对不完备信息进行扩充并进行损伤识别。数值结果表明,利用模态贡献因子进行的扩阶识别方法能在保证识别损伤精度的基础上一定程度的提高计算效率。     

桥梁损伤检测中曲率模态分析研究

论述了曲率模态分析的基本理论,探讨了曲率模态在结构损伤检测中的应用,并举例证明了曲率模态方法具有良好的准确性,灵敏性.     

脉冲激励下的结构模态与模态能量

研究了脉冲激励了结构的响应、结构位移模态及结构模态参能量的分布，分析了高阶段模态对结构振影响的问题，从而说明了高阶段模态对结构振动位移的贡献随着模态阶数的上升逐步减少这一事实。并提出在以位移模态为基础和以应变模态为基础的问题研究中应分别考虑高价基础态的影响。     

基于实验模态的结构应变模态分析

从位移模态出发详细推导了应变模态的表达式;以悬臂梁模型为例,进行了位移模态与应变模态实验分析,并与有限元计算结果进行比较,验证了三者识别的模态参数基本致,而且应变模态分析方法可以确定结构应变最大点和共振疲劳危险点。     

耦合螺栓模型建模及柴油机有限元分析

研究了耦合螺栓有限元建模方法,该模型考虑到了螺栓连接所具备的预紧力和接触对这2个重要的特征.将耦合螺栓有限元模型运用到了某试件的模态分析计算中,所得到的频率和振型与实验结果具有很好的一致性,验证了耦合螺栓有限元模型的有效性.该模型运用到了某中速船用柴油机的机体与油底壳之间的连接,研究了采用螺栓连接的柴油机的有限元模型与采用粘连的方式直接将柴油机的机体与油底壳固连的有限元模型在模态频率和模态振型之间的差异     

一种基于Shepard方法的EMD算法研究

采用Shepard方法生成包络线,得到了一种新的EMD算法.引入了Shepard方法及性质,从数学角度解释了选择该算法的原因,最后针对噪声信号给出了仿真结果,表明了该算法的有效性.     

一种基于Shepard方法的EMD算法研究

采用Shepard方法生成包络线,得到了一种新的EMD算法.引入了Shepard方法及性质,从数学角度解释了选择该算法的原因,最后针对噪声信号给出了仿真结果,表明了该算法的有效性.     

双层客车上层地板的模态分析

本文论述了双层客车上层地板模态分析的意义；介绍了上层地板的结构型式和有限元法动力分析。在实验部分，论述了实验的基本原理和注意事项。文中给出了上述两种方法求出的固有频率和振型，并通过分析比较得出几点结论。     

一种大型、复杂结构的结构损伤估计方法

从工程应用的观点，提出了一种结构损伤估计方法。首先，构造一种能建立测量模态参数与损伤子结构之间关系的子结构综合法。对于完好子结构，在用广义坐标进行测量模态振型的扩阶过程中，这种子结构综合步骤能减少未积压参数个数。基于上述思路，导出一套损伤辨识方程。然后，引进两步损伤辨识近似法：第一步采用损伤定位算法的改进形式，辨识结构损伤的一般区域；第二步是用一种结合灵敏度法和矩阵修正法的混合方法确定结构损伤的程度。仿真算例显示，即使在大的噪声环境下，该方法亦具有好的损伤辨识精度和好的工程应用适应性。     

制动盘重根模态识别

为有效识别盘式制动器制动盘的重根模态,基于ANSYS有限元分析软件建立制动盘仿真模型,通过模态分析获取制动盘固有频率及模态振型,采用节圆-节径描述制动盘的9阶模态振型,识别重根模态。通过锤击测试法对制动盘进行试验模态分析,与有限元分析结果对比,各阶模态固有频率的最大误差未超过5%,验证了制动盘存在重根模态与有限元计算结果的可靠性,并分析两种结果存在误差的原因。重根模态的识别可为分析制动盘振动固有特性、降低制动器振动噪声及优化设计等提供依据。     

特大模型桥动力试验中的模态分离技术

斜拉桥的模态参数是检验有限元动态数学模型的重要依据。根据岳阳洞庭湖大桥模型的对称性,在动力试验中采用了模态分离技术,为大型桥梁或桥梁模型动力试验提供了一种有效的方法。     

基于应变模态的车轴动应力仿真计算

基于动车组的动车车轴和拖车车轴的应变模态分析结果,结合线路实测数据,运用模态叠加法对动车组车轴进行了动应力的仿真计算,得出了两种车轴上相应测点的应力时间历程,并与线路测试数据进行了比较．结果表明：经过仿真计算得到的测点应力时间历程与实测结果比较吻合,从而验证了将应变模态与测试数据结合计算动应力的可行性,可以进一步开展疲劳强度分析．     

基于模态分析技术的结构动应力研究

将结构固有动力特性和外部环境激励(确定性荷载及环境随机因素)联系在一起,运用实验模态分析技术和结构强度理论,分离出实际工作环境下结构的主导模态及其模态参与因子,从而将一静动耦合力作用下的空间复杂应力状态问题转化为各阶模态相互作用下的简单应力状态(模态形态下)问题进行结构动强度分析,对损伤结构在各阶模态对应动应力和静载相互作用下的破坏形式及其规律做合理的解释.通过带损伤的简支梁模型进行数值模拟计算及破坏试验以研究结构破坏的规律等问题.     

基于灵敏度分析的座椅安装模态优化

建立某轿车带挡风玻璃白车身和驾驶员座椅有限元模型,对座椅进行模态分析,对比座椅约束模态和安装模态的差别,并通过模态试验验证其有限元模型的可靠性,针对未达到目标值的座椅模态,通过改进座椅连接、结构、板件厚度等步骤进行优化。在板厚优化前引入模态应变能分析法,减少模态灵敏度分析量,提高优化效率。优化后座椅1～2阶模态分别提升1.4 Hz和4.35 Hz,达到目标要求。     

基于多级神经网络的桥梁结构模态参数识别方法

桥梁结构模态参数识别方法在识别过程中难以获得完整阶次，构造的基准模型不完整，导致识别结果出现误差，因此，设计一种基于多级神经网络算法的桥梁结构模态参数识别方法.使用多级神经网络对识别算法进行优化，建立交配池，利用交叉和变异算子对交配池中的参量个体进行识别，建立新的群体，利用信号匹配识别结构模态参数，选择模态确信准则(MAC)以及相位共线性指标(MPC)作为模态区分的辨别指标并计算，最后优化整体模态参数识别流程.方法性能测试结果表明，设计的基于多级神经网络的桥梁结构模态参数识别方法在不同采集方式下得到的参数误差更小，可靠性更高.     

基于模态叠加法的公路简支梁桥动力放大系数研究

为研究模态阶数对挠度和弯矩动力放大系数分析的影响,以标准跨径的简支T梁桥、箱梁桥和空心板桥为研究对象,基于模态叠加法推导了简支梁在三轴车作用下的动力放大系数表达式;采用MATLAB软件编制了车桥耦合振动分析程序进行数值计算,研究了桥面不平整度、车辆速度与车辆质量3种因素下挠度和弯矩动力放大系数随模态截断阶数的变化规律,分析了不同模态阶数下两者的比值关系,对一座30 m简支箱梁桥进行了实桥动载试验验证。研究结果表明：挠度动力放大系数受模态阶数影响较小,1阶模态对挠度动力放大系数的贡献率为99%,选取前5阶模态时,可以获得完整桥梁结构响应信息;弯矩动力放大系数受模态阶数影响较大,1阶模态对弯矩动力放大系数的贡献率为86%,前5阶模态贡献率为90%;当考虑前25阶甚至更多模态时能够得到弯矩动力放大系数可靠结果;车辆速度在一定程度上影响模态阶数对动力放大系数的贡献率,桥面不平整度与车辆质量对动力放大系数收敛阶数影响不甚显著;弯矩动力放大系数小于挠度动力放大系数,当取1阶模态时,两者比值为0.86,取前15阶模态时,两者比值为0.95;建议相同测试条件下采用挠度动力放大系数。     

大跨屋盖结构风致动力响应高阶主导模态的识别

高阶模态的贡献在大跨屋盖结构风振响应分析中不能忽略．从模态空间分布和风荷载空间分布相关性强弱与模态对结构响应贡献程度的相互关系出发,提出了通过低阶主要贡献模态间接寻找风荷载强相关高阶模态的思想．在此基础上,通过对高阶模态响应方差矩阵的简化处理得到其等效矩阵．根据等效矩阵中对角线元素构造了高阶模态的模态参与系数,实现对高阶主导模态的识别,有效考虑了高阶模态的贡献．最后,通过对2008年北京奥运会网球中心屋盖结构的风振响应分析对所提出方法的有效性进行了验证．