复模态精确模态叠加法的研究与系统实现

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振动现象在日常生活和工程生产中是普遍存在的，而谐波响应分析在振动和噪声控制等领域中有着极其重要的工程应用意义，因此提高简谐响应分析的效率和精度具有极其重要的工程应用价值。在实际工程之中，机械系统一般都是按照非比例阻尼系统来处理的。然而，目前求解机械系统动响应的理论大多数是基于无阻尼和比例阻尼系统，并且具有较大截断误差和精度难以控制的问题。因此，基于复模态精确模态叠加法，研究开发一套计算非比例阻尼系统动响应的求解系统对于工程实际应用有着重要的意义。
　　首先，本文对非比例阻尼系统动态响应求解技术的发展历史以及研究现状进行了阐述和总结，分析对比了直接频率响应法，模态位移法和复模态精确模态叠加法的特点，并进一步介绍了复模态精确模态叠加法的原理，算法的求解步骤以及实现流程。当使用该方法时，只要得到所求激励最大频率范围内的所有低阶模态时，那么就可以利用该法得到收敛解。与此同时，更重要的是该法使用的是物理空间系统而不是转换到状态空间去求解，因此避免了利用状态空间法带来的缺陷，这也是说该法极大的提高了计算的效率与此同时降低了数据存数量。因此，该方法在求解非比例阻尼系统的动态响应时更有优势，具有更好的精确性和高效性。
　　其次，研究了复模态精确模态叠加法的实现技术。本文通过一种基于DMAP语言和 VC++语言的系统综合实现路径，开发了非比例阻尼系统动态响应求解计算系统。DMAP语言用于实现算法，并开发适合于系统的求解序列；VC++用于搭建用户使用环境和后处理图像显示。与此同时，结合复模态精确模态叠加法的求解步骤以及实现流程，设计开发了该系统的相关功能模块。
　　最后，采用了两个具有代表性的实例对系统进行了验证。结果表明了，该系统在精确性和高效性上都有较好的表现。

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作者
杨长帆;
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作者单位

华中科技大学;

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授予单位华中科技大学;
学科机械设计及理论
授予学位硕士
导师姓名胡于进;
年度 2016
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类振动和噪声的控制及其利用;
关键词
复模态; 精确模态叠加法; 谐波响应分析; 非比例阻尼系统; 动响应;

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