【摘 要】
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该文研究复杂结构动力学模型的参数型修正方法和满足响应要求的结构再设计方法.模型修正方法解决理论分析与实验测试的不一致性问题;再设计方法寻求满足预期性能指标的设计方
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该文研究复杂结构动力学模型的参数型修正方法和满足响应要求的结构再设计方法.模型修正方法解决理论分析与实验测试的不一致性问题;再设计方法寻求满足预期性能指标的设计方案.它们同属于动力学逆问题,具有重要的理论研究价值和工程应用价值.首先,用复模态状态空间理论讨论了具有一般粘性阻尼和结构阻尼的结构动力学系统的动态特性,然后对复振型导数计算进行了研究,同时,从连续系统出发推导出一种具有能量意义的误差范数,以表征理论计算的稳态位移响应复振幅与相应的实测数据(或指定响应)之间的差异.随后利用这种误差范数分别建立模型修正问题和再设计问题的数学模型,并分别基于改进的优化迭代法和约束变尺度法制定了相应的求解算法.该文在方法上也为模型修正和再设计问题的研究提供了一个新的统一的出发点.通过该文研究取得以下成果:(1)通过本构方程建立了分析计算和实验测量之间的关系,导出了一种描述分析模型与真实结构之间差异的误差范数—本构关系误差,获得了一种基于本构关系误差的结构动力学模型修正的参数型方法;(2)分别根据纯粹的动力学观点和优化设计的观点研究了结构再设计问题,获得了一套满足响应要求的结构再设计方法,适用于简谐载荷、周期载荷、多频激励和宽频激励等复杂载荷情况;(3)提出了可变移频值方法和双复参数分解法计算复振型导数;(4)提出了用多个广义多项式与一个广义幂级数的乘积来计算高阶模态影响的方法,以克服广义幂级数法离开零点误差迅速增加的缺点,有利于连续结构的分析,广义幂级数法仅是该方法的特例;(5)提出了一种把参数估算与自由度扩充耦合起来以提高参数估算的计算效率的方法,消除了测量(指定)自由度与修正(设计)参数不直接相关时方程的奇异性问题.
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