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结构动力学拓扑优化局部模态现象分析

航空学报 2006年第4期27卷 619-623页

作者：朱继宏张卫红邱克鹏西北工业大学中法并行工程联合实验室陕西西安710072

使用拓扑优化技术进行结构自然频率最大化设计时的主要问题是结构空洞区域可能出现的局部模态现象。采用刚度矩阵和质量矩阵求解动力学特征方程,通过算例分析了结构密度差异、惩罚因子对自然频率和模态的影响以及局部模态现象产生的原... 详细信息

使用拓扑优化技术进行结构自然频率最大化设计时的主要问题是结构空洞区域可能出现的局部模态现象。采用刚度矩阵和质量矩阵求解动力学特征方程,通过算例分析了结构密度差异、惩罚因子对自然频率和模态的影响以及局部模态现象产生的原因。结果表明,由于实体各向同性材料惩罚函数法(SIMP)使用了指数惩罚因子,空洞区域的密度与刚度差异远远大于实体区域,导致空洞区域局部模态的产生。分析了局部模态的产生过程,给出了结构自然频率和模态相对实体-孔洞区域密度的比值以及惩罚因子的变化趋势。同时,基于传统体胞微结构均匀化等效模型方法,提出了描述结构空洞区域的多种体胞微结构,计算证实这些微结构形式均可有效地避免局部模态的发生。

关键词：动力学拓扑优化微结构局部模态均匀化方法

飞行器分支结构局部模态与整体模态的耦合研究

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强度与环境 2022年第6期49卷 23-28页

作者：高庆崔冬玲中国运载火箭技术研究院北京100076 淮南师范学院金融与数学学院安徽淮南232038

针对复杂飞行器内部分支与整体耦合系统,基于子结构思想,提出了整体与局部统一的耦合动力学系统的简化模型,分别利用理论和数值分析方法,研究了内部分支结构的模态参数对整体模态频率、振型等的耦合特性,结果表明:局部结构与整体发生模... 详细信息

针对复杂飞行器内部分支与整体耦合系统,基于子结构思想,提出了整体与局部统一的耦合动力学系统的简化模型,分别利用理论和数值分析方法,研究了内部分支结构的模态参数对整体模态频率、振型等的耦合特性,结果表明:局部结构与整体发生模态耦合的必要条件为局部频率与整体某阶模态频率接近,且局部结构对某阶广义质量贡献较大;振型耦合程度与频率比和广义质量贡献度相关,频率变化率与振型耦合程度、频率比和广义质量贡献度相关。

关键词：模态耦合分支结构局部模态整体模态

基于局部模态特征结构修正的变速箱振动控制（英文）

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机床与液压 2017年第12期45卷 7-14,44页

作者：王双不邵毅敏史志礼杜明刚杨阳胡竞重庆大学机械传动国家重点实验室重庆400030 中国北方车辆研究所车辆传动国家重点实验室北京100072

针对齿轮箱结构设计中经常存在的局部模态不满足振动特性要求,需要快速而准确地获得控制振动所需结构的难题,提出了一种基于局部模态特征控制的齿轮箱结构优化方法,即:根据结构设计中出现的模态特征,基于局部模态频率与拓扑优化等的耦... 详细信息

针对齿轮箱结构设计中经常存在的局部模态不满足振动特性要求,需要快速而准确地获得控制振动所需结构的难题,提出了一种基于局部模态特征控制的齿轮箱结构优化方法,即:根据结构设计中出现的模态特征,基于局部模态频率与拓扑优化等的耦合分析,获得局部结构的模态控制与优化。仿真与实验结果表明:新方法能够快速有效的控制齿轮箱振动特性,为齿轮箱减振及结构优化设计提供了一条新的途径。

关键词：齿轮箱局部模态模态分析拓扑优化

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基于结构高阶局部模态的损伤诊断研究

动力学与控制学报 2006年第4期4卷 363-369页

作者：易伟建吴高烈徐丽湖南大学土木工程学院长沙410082 广州大学广州510006

结构振动测试和损伤诊断中,较易得到结构的低阶模态信息,但低阶模态信息主要反映结构的整体性能,对结构局部损伤不敏感.本文主要研究框架结构高阶模态特性,并通过高阶模态来反映结构的局部特征,实现框架结构损伤诊断.研究中采用理论模... 详细信息

结构振动测试和损伤诊断中,较易得到结构的低阶模态信息,但低阶模态信息主要反映结构的整体性能,对结构局部损伤不敏感.本文主要研究框架结构高阶模态特性,并通过高阶模态来反映结构的局部特征,实现框架结构损伤诊断.研究中采用理论模态分析和实验模态分析相结合的方法.理论模态分析表明框架结构存在模态密集区且高阶模态具有局部特征.采用局部激振方法对一个钢筋混凝土框架结构模型施加激励,通过实验模态分析获取高阶局部模态信息.结果表明最大能量高阶模态可以识别框架柱的刚度变化.

关键词：模态分析高阶模态局部模态参数识别框架结构

基于频率约束的拓扑优化中局部模态现象的数值模拟分析

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长沙大学学报 2014年第5期28卷 23-26页

作者：赵志军长沙大学土木建筑工程系湖南长沙410022

针对频率约束下重量最轻的结构拓扑优化问题,通过数值模拟分析,找到能有效避免局部模态的有理分式材料模型,建立了一种合理的结构刚度与质量的关系,所给出算例表明,该模型能有效避免局部模态的发生.

关键词：拓扑优化频率约束局部模态

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框架结构的高阶局部模态分析与试验

山西建筑 2006年第7期32卷 75-76页

作者：徐丽广州大学工程抗震研究中心

介绍了规则链式结构的局部模态特性,分析了框架结构的高阶模态及局部模态试验,表明框架结构高阶局部模态具有模态密集特性,子结构和整体结构之间存在着动力耦合。

关键词：框架结构局部模态模态试验

基于ICM的框架拓扑优化局部模态的消除方法

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基于ICM的框架拓扑优化局部模态的消除方法

北京力学会第21届学术年会暨北京振动工程学会第22届学术年会

作者：卢立晗杜家政北京工业大学机电学院

框架结构在基于ICM方法的频率约束拓扑优化下,结构自重会得到大大减轻,同时结构的造价也会大大降低,但是在优化过程中,结构在弱材料区可能会出现局部模态现象,该现象会对结构优化结果造成严重影响。论文基于ICM方法对局部模态现象进行分... 详细信息

框架结构在基于ICM方法的频率约束拓扑优化下,结构自重会得到大大减轻,同时结构的造价也会大大降低,但是在优化过程中,结构在弱材料区可能会出现局部模态现象,该现象会对结构优化结果造成严重影响。论文基于ICM方法对局部模态现象进行分析,并通过对过滤函数进行修正,以此避免局部模态现象,以此提高框架结构优化的质量。

关键词： ICM方法框架结构拓扑优化局部模态

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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基于全景天窗局部模态的车身结构优化研究

上海汽车 2018年第3期 10-14页

作者：杨亭福上海汽车集团股份有限公司技术中心上海201804

通过研究车身结构优化方案改善全景天窗局部模态,从局部模态云图分析和传力路径着手,通过虚拟仿真验证分析,整理出通过天窗加强板厚度优化、天窗加强板形貌优化、顶盖钣金搭接优化、腔体断面优化4个途径优化车身结构的方法,使全景天窗... 详细信息

通过研究车身结构优化方案改善全景天窗局部模态,从局部模态云图分析和传力路径着手,通过虚拟仿真验证分析,整理出通过天窗加强板厚度优化、天窗加强板形貌优化、顶盖钣金搭接优化、腔体断面优化4个途径优化车身结构的方法,使全景天窗局部模态得到提升,避免全景天窗车型出现Booming共振异响及车内噪声问题。

关键词：车身结构优化局部模态全景天窗

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用模态质量分布识别局部模态

国外导弹与航天运载器 1990年第6期 81-85页

作者： Chaurl-Ming Chou 张巧寿

大型空间结构对在局部地方比在其他点有大得多的振幅的局部模态很灵敏,局部模态对大型空间结构的干扰传播及主动控制都有密切的关系。本文论述了一种用模态质量空间分布矩阵识别局部模态的方法,模态质量矩阵通过结构质量和结构模态矩阵... 详细信息

大型空间结构对在局部地方比在其他点有大得多的振幅的局部模态很灵敏,局部模态对大型空间结构的干扰传播及主动控制都有密切的关系。本文论述了一种用模态质量空间分布矩阵识别局部模态的方法,模态质量矩阵通过结构质量和结构模态矩阵的积与模态矩阵的重叠积求得。空间矩阵的每一列可被认为是相应模态分布在各个自由度上的动能,通过局部地方有高度集中的动能分布就可识别局部模态。文中还讨论了一个局部模态识别方法的数值实例及其适用性。

关键词：航天结构质量分布局部模态模态