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基于模态试验与优化的静动力学模型转换

王轲  范中华  党西军  
【摘要】:结构动力学响应分析所用的动力学模型规模现已可达到与一般静力学模型相同甚至更高的水平。而在结构强度分析过程中,一般都会先行建立刚度分布较为准确的静力学模型。由于静、动力模型的节点几何位置,单元刚度特性在大多数情况下是一致的,只要能够给出合适的质量矩阵和模态阻尼,就有可能用相对较小的工作量通过修改静力学有限元模型转换得到结构动力学模型。本文给出了一种基于模态试验与优化计算的静动力学模型转换方法,其使用条件是存在结构实物,并已经用模态试验识别出了结构的模态阻尼和模态振型。具体转换步骤是先调整刚度矩阵,再根据结构部件的质量、质心、惯矩,按照静力学模型单元体积特性进行节点质量的预分配,然后利用模态试验识别的模态参数优化节点质量的修正量。这样可较快速地构建出动力学有限元模型。文中以某飞机翼身组合结构模型的转换为例,表明了该方法是一种建模与分析的实用方法。

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