Pioneer_11 发表于 2013-12-14 16:45

简支梁如何等效为3自由度的质量-弹簧系统?

如题,设简支梁的质量为M,长度为L,弹性模量和截面惯性矩分别是E和I。没有阻尼和外激力,怎样把它等效为3自由度的质量-弹簧系统?就是如何确定方程当中的质量矩阵m和刚度矩阵k?跪求高人解答,最好能有详细过程,急!急!急!

Pioneer_11 发表于 2013-12-14 16:46

马上交作业了,实在搞不出来,问同学都说不会,老师也是含糊其辞,拜托各位大神啊{:{18}:}

mxlzhenzhu 发表于 2013-12-14 20:01

反推,先按连续系统计算理论值,得到振型和频点,或者有限划分离散为多个自由度,计算模态,得到至少前10阶振型和频率,然后按照正交性方程和质量守恒原则,反推质量和刚度矩阵,这样很easy

{:{03}:}{:{03}:}{:{03}:}

mxlzhenzhu 发表于 2013-12-14 20:50

本帖最后由 mxlzhenzhu 于 2013-12-14 21:40 编辑

请参考,其中mr是模态质量,刚才说错了,应该按照缩减以后的振型来计算的。

mxlzhenzhu 发表于 2013-12-14 20:57

本帖最后由 mxlzhenzhu 于 2013-12-14 21:01 编辑

当然还有别的方案,就是模态缩减方式,给出缩聚质量和刚度矩阵,也可以;可以参考SEREP算法,或者所谓的动力缩聚算法给出,非常精确的哦。

你给我数据,尺寸和缩减点位置,我可以帮你算。

mxlzhenzhu 发表于 2013-12-15 09:30

搞定了


一路向前 发表于 2013-12-15 10:57

刘延柱老师《振动力学》中,连续系统的离散化不就是吗?集中质量法离散,M=(m/4, 0,0;0,m/4,0;0,0,m/4)....

Pioneer_11 发表于 2013-12-15 13:07

mxlzhenzhu 发表于 2013-12-15 09:30 static/image/common/back.gif
搞定了

果然是大神,各种看不懂,容我好好消化学习一下,有问题再来请教{:{39}:}

Pioneer_11 发表于 2013-12-15 20:42

mxlzhenzhu 发表于 2013-12-15 09:30 static/image/common/back.gif
搞定了

大神啊,能不能留个QQ?真的好多看不明白{:4_82:}

Pioneer_11 发表于 2013-12-15 20:42

一路向前 发表于 2013-12-15 10:57 static/image/common/back.gif
刘延柱老师《振动力学》中,连续系统的离散化不就是吗?集中质量法离散,M=(m/4, 0,0;0,m/4,0;0,0,m/4)....

看了下PDF,好像是种很简便的方法哎,就是不知道怎么推导出来的。

mxlzhenzhu 发表于 2013-12-15 21:54

本帖最后由 mxlzhenzhu 于 2013-12-15 21:58 编辑

Pioneer_11 发表于 2013-12-15 20:42 http://forum.chinavib.com/static/image/common/back.gif
大神啊,能不能留个QQ?真的好多看不明白

正交性方程,哪本书都有;【我上面的图中的公式有点误导,对不起我也不改了】

使用这个方程的难点是,对大模型,特征对不全,求逆是不可取的;而且,小模型是子空间的模型,振型是未知的,如何计算是一个问题,直接截断是不正交的;正如pdf中的前部分计算结果启示。这个问题,待大神回答。

后半部分,使用了动力缩聚算法,kept设置等于2:4,是对Ritz基的截断;计算得到的质量和刚度矩阵,有点奇特,看起来不舒服,是一个满阵,但至少还是对称的;所以,我就假定有合理的质量矩阵【这可能么?】,估计了一个对角矩阵,用动力矩阵相等来计算刚度矩阵,这样刚度矩阵倒是得到了,却失去了对称性,物理意义也丧失了【互易性】。


所以,pdf中 Mre & Kre 其实是很好的结果了。

billions1943 发表于 2015-7-28 10:47

mxlzhenzhu 发表于 2013-12-15 21:54
正交性方程,哪本书都有;【我上面的图中的公式有点误导,对不起我也不改了】

使用这个方程的难点是 ...

求指导我的帖子问题感谢

勤奋的wwf 发表于 2015-8-12 11:33

mxlzhenzhu 发表于 2013-12-15 09:30
搞定了

大神,假设我知道第一阶,第二阶的模态质量,模态刚度,模态阻尼,构成经典的二自由度,问如何求其频响函数?
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