基于質量優(yōu)化分布的結構動力學建模研究.pdf

1、結構振動系統(tǒng)的建模問題是結構動態(tài)分析的基礎，有限元單元法是建模的一種常用的方法，該方法首先離散連續(xù)的彈性體，然后從能量原理出發(fā)建立起整體控制方程，利用數(shù)值方法求解，得到結構的應力、位移、速度及加速度等。對于大型復雜結構，精確動力學有限元模型建立非常困難?？紤]在結構有限元分析過程中，一般都會先行建立靜力學模型,結構動力學有限元模型可以通過修改特定的靜力學有限元模型來得到。只要能夠給結構賦予合適的質量分布和阻尼特性，就可以用相對較小的工作量

2、通過修改靜力學有限元模型建立結構動力學模型，從而大大縮短動力學模型建立的時間和經費。 本文研究了在靜力學模型基礎上，對靜模型進行預處理，優(yōu)化質量分布，快速建立起符合模態(tài)實驗結果的動力學模型。將有限元模型質量離散到模型節(jié)點上，通過計算結構各個節(jié)點質量對固有頻率的靈敏度建立起以各個節(jié)點質量修改量最小為目標函數(shù)，以結構部件的質量、重心位置、慣性矩以及結構模態(tài)實驗測試所測的固有頻率、固有振型為約束條件的優(yōu)化模型。求解此非線性優(yōu)化模型，即