[发明专利]一种计及非共振传输的中频动响应预示简化分析方法

说明书

本发明公开了一种计及非共振传输的中频动响应预示简化分析方法，包括如下步骤：(1)将系统划分成连续耦合的子系统；(2)计算子系统的模态；(3)计算相邻子系统中特定频带内的模态间的耦合参数；(4)建立系统功率平衡方程，并计算子系统中频动响应。本发明针对一种计及非共振传输的中频动响应预示方法，提出了一种简化分析方法，提高计及非共振传输的中频动响应预示方法的分析效率，该中频动响应预示方法是一种结合统计模态能量分布分析方法和统计能量法的混合方法，该方法可考虑非共振模态间的功率传输的影响，能够精确预示“刚”子系统与“柔”子系统并存的系统的中频动响应。

技术领域

本发明涉及中频动响应预示技术领域，具体涉及一种计及非共振传输的中频动响应预示简化分析方法。

背景技术

复杂系统中可能同时存在较“刚”的部分与较“柔”的部分。在中频段，较“刚”的部分振动波长较长，模态稀疏；较“柔”的部分振动波长较短，存在密集的局部模态。对于该类系统，单一的动响应预示方法不再适用。SmEdA-SEA混合方法能有效解决较“刚”子系统与较“柔”子系统并存时系统的中频动响应预示问题。该方法采用统计模态能量分布分析理论描述较“刚”子系统，采用统计能量分析理论描述较“柔”子系统。

考虑非共振传输的SmEdA-SEA混合方法计及了非共振模态间的功率传输，需要计算非共振模态间的耦合参数。然而，并非所有非共振模态间的功率传输都不可忽略，固有频率相差较大的模态间的功率传输所占比重甚微。考虑非共振传输的SmEdA-SEA混合方法的计算量主要出现在计算模态间的耦合参数这一环节，忽略固有频率相差较大的模态间的功率传输，只计算特定频带内的模态间的耦合参数，可有效提高该方法的分析效率。

发明内容

发明目的：针对中频动响应预示方法——SmEdA-SEA混合方法中存在的问题，本发明公开了一种计及非共振传输的中频动响应预示简化分析方法，只考虑特定频带内的模态间的功率传输，提高计及非共振传输的SmEdA-SEA混合方法的分析效率。

技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种计及非共振传输的中频动响应预示简化分析方法，包括如下步骤：

(1)将系统划分成连续耦合的子系统；

(2)计算子系统的模态；

(3)计算相邻子系统中特定频带内的模态间的耦合参数；

(4)建立系统功率平衡方程，并计算子系统中频动响应。

进一步地，所述步骤(1)中用虚构的界面将系统划分成连续耦合的子系统，并对子系统在耦合界面上的边界条件进行近似，假定较“刚”子系统在耦合界面上为自由边界，并用位移模态描述该子系统的振动；假定较“柔”子系统在耦合界面上受到固定支撑，并用应力模态描述该子系统的振动。

进一步地，所述步骤(2)中基于有限元法计算子系统的模态参数和模态振型。

进一步地，所述步骤(3)中只计算位移模态m和固有频率落在频带Δωms内的应力模态间的耦合参数，频带Δωms由下式给出：