《結構動力學有限元模型修正》是2017年由科學出版社出版的一本圖書
基本介紹
- ISBN：9787030550316
- 出版時間：2017-11-01
內容簡介,目錄,
內容簡介
本書研究內容是依據振動試驗測試數據修改數值模型的問題，工程設計上*廣泛套用的數值模擬方法是有限單元法。本書各章節詳細闡述了導致試驗結果和數值預示結果不一致的各種因素，其*終目的是依據試驗結果來修正數值模型。模型修正對數值分析和振動測試工程分別提出了相應的技巧要求，且需要套用現代預估技術，從而達到所期望的改善模型的目的。本書對數值模擬、振動試驗、估計方法分別進行了詳細介紹。
目錄
譯者序
前言
第1章 緒論
1.1 數值模擬
1.2 振動試驗
1.3 估計方法
1.4 本書章節安排
參考文獻
第2章 有限元建模
2.1 形函式和離散化
2.2 單元質量和剛度
2.3 多自由度質量、彈簧系統，正則模態及質量歸一化
2.4 阻尼
2.5 特徵值、特徵向量及頻響函式
2.6 靈敏度分析
2.7 有限元模型誤差
2.7.1 連線及運動約束
2.7.2 格線扭曲
2.8 誤差評估
參考文獻
第3章 振動試驗
3.1 測試硬體及方法
3.2 時域、頻域及模態域
3.3 測試噪聲：隨機誤差和系統誤差
3.4 數據不完備性
參考文獻
第4章 數值分析結果與試驗結果比較
4.1 模態置信準則
4.2 正交性檢查
4.3 復模態問題
4.3.1 實數化方法
4.3.2 方法比較
4.4 模型縮聚
4.4.1 Guyan或靜態縮聚
4.4.2 動力學縮聚
4.4.3 改進的縮聚系統
4.4.4 系統等效縮聚擴展處理法
4.4.5 方法比較
4.5 模態擴展
4.5.1 質量和剛度陣擴展
4.5.2 模態數據擴展
4.5.3 方法比較
4.6 感測器位置最佳化
4.6.1 感測器位置選擇
4.6.2 評估感測器位置的合理性
參考文獻
第5章 估計技術
5.1 最小二乘估計
5.1.1 經典最小二乘估計法
5.1.2 最小方差估計
5.1.3 Gauss-Newton方法
5.2 偏差問題
5.2.1 完全線性最小二乘法
5.2.2 輔助變數法
5.3 非滿秩、病態條件及欠定問題
5.4 奇異值分解
5.5 正則化方法
參考文獻
第6章 模型修正參數
6.1 具象的和基於知識的模型
6.2 唯一性、可識別性及物理意義
6.3 參數化方法
6.3.1 子結構的參數
6.3.2 物理參數
6.3.3 可利用的有限墮元種類
6.4 誤差定位
6.4.1 特徵值方程的平衡
6.4.2 子結構的能量函式
6.4.3 最優子空間法
6.4.4 一個懸臂樑示例
6.5 靈敏度抽樣和自適應激勵
6.5.1 一個離散系統示例
6.5.2 根據模態試驗數據進行靈敏度抽樣
參考文獻
第7章 基於模態數據的直接修正方法
7.1 概述——優點和不足
7.2 拉格朗日乘子法
7.2.1 模態矩陣正交性最佳化
7.2.2 剛度矩陣修正
7.2.3 試驗測量數據作為參考基準
7.2.4 方法總結
7.2.5 一個模擬10自由度系統示例
7.3 矩陣混合法
7.4 源於控制理論的方法
參考文獻
第8章 基於模態數據的疊代修正方法
8.1 概述——優點和不足
8.2 罰函式法
8.2.1 測量結果多於修正參數個數
8.2.2 模擬懸臂樑示例
8.2.3 修正參數個數多於測量結果(或存在噪聲的數據)
8.2.4 模擬懸臂樑示例
8.2.5 試驗懸臂樑示例
8.2.6 對加權矩陣的評論
8.3 最小方差法
8.3.1 方程的推導
8.3.2 方程總結(包含噪聲相關的參數)
8.3.3 方程總結(忽略噪聲相關的參數)
8.3.4 簡單二自由度模擬示例
8.3.5 試驗示例
8.4 邊界條件攝動試驗
8.4.1 修正過程
8.4.2 攝動坐標選擇
8.4.3 攝動坐標選擇示例
8.4.4 模擬修正示例
8.4.5 試驗示例
8.5 離散誤差：一種二級高斯牛頓法
8.6 模型品質評估
8.6.1 品質評估的基本原則
8.6.2 自由一自由梁示例
8.6.3 關於模型品質的總結
參考文獻
第9章 基於頻域數據的修正方法
9.1 方程和輸出誤差算式
9.2 方程誤差法
9.2.1 模型縮聚
9.2.2 偏差問題和輔助變數方法
9.3 加權方程誤差法
9.3.1 縮聚變換
9.3.2 一階模態近似的誤差
9.3.3 狀態估計
9.3.4 修正算法
9.4 方程誤差法模擬示例
9.5 輸出誤差法
9.6 頻域濾波器
9.7 頻域和模態域數據的聯合
參考文獻
第10章 案例研究：汽車車身
10.1 大型有限元模型修正
10.2 白車身
10.2.1 有限元模型
10.2.2 試驗模型
10.3 相關性分析
10.3.1 試驗與分析幾何相關性
10.3.2 基於MAC準則的試驗與分析模態相關性
10.4 模型修正方法
10.4.1 模型修正參數的定義
10.4.2 基於靈敏度方法的誤差定位
10.4.3 模型修正
10.5 總結評論
參考文獻
第11章 討論和建議
11.1 修正參數的選擇
11.2 修正方法
前言
第1章 緒論
1.1 數值模擬
1.2 振動試驗
1.3 估計方法
1.4 本書章節安排
參考文獻
第2章 有限元建模
2.1 形函式和離散化
2.2 單元質量和剛度
2.3 多自由度質量、彈簧系統，正則模態及質量歸一化
2.4 阻尼
2.5 特徵值、特徵向量及頻響函式
2.6 靈敏度分析
2.7 有限元模型誤差
2.7.1 連線及運動約束
2.7.2 格線扭曲
2.8 誤差評估
參考文獻
第3章 振動試驗
3.1 測試硬體及方法
3.2 時域、頻域及模態域
3.3 測試噪聲：隨機誤差和系統誤差
3.4 數據不完備性
參考文獻
第4章 數值分析結果與試驗結果比較
4.1 模態置信準則
4.2 正交性檢查
4.3 復模態問題
4.3.1 實數化方法
4.3.2 方法比較
4.4 模型縮聚
4.4.1 Guyan或靜態縮聚
4.4.2 動力學縮聚
4.4.3 改進的縮聚系統
4.4.4 系統等效縮聚擴展處理法
4.4.5 方法比較
4.5 模態擴展
4.5.1 質量和剛度陣擴展
4.5.2 模態數據擴展
4.5.3 方法比較
4.6 感測器位置最佳化
4.6.1 感測器位置選擇
4.6.2 評估感測器位置的合理性
參考文獻
第5章 估計技術
5.1 最小二乘估計
5.1.1 經典最小二乘估計法
5.1.2 最小方差估計
5.1.3 Gauss-Newton方法
5.2 偏差問題
5.2.1 完全線性最小二乘法
5.2.2 輔助變數法
5.3 非滿秩、病態條件及欠定問題
5.4 奇異值分解
5.5 正則化方法
參考文獻
第6章 模型修正參數
6.1 具象的和基於知識的模型
6.2 唯一性、可識別性及物理意義
6.3 參數化方法
6.3.1 子結構的參數
6.3.2 物理參數
6.3.3 可利用的有限墮元種類
6.4 誤差定位
6.4.1 特徵值方程的平衡
6.4.2 子結構的能量函式
6.4.3 最優子空間法
6.4.4 一個懸臂樑示例
6.5 靈敏度抽樣和自適應激勵
6.5.1 一個離散系統示例
6.5.2 根據模態試驗數據進行靈敏度抽樣
參考文獻
第7章 基於模態數據的直接修正方法
7.1 概述——優點和不足
7.2 拉格朗日乘子法
7.2.1 模態矩陣正交性最佳化
7.2.2 剛度矩陣修正
7.2.3 試驗測量數據作為參考基準
7.2.4 方法總結
7.2.5 一個模擬10自由度系統示例
7.3 矩陣混合法
7.4 源於控制理論的方法
參考文獻
第8章 基於模態數據的疊代修正方法
8.1 概述——優點和不足
8.2 罰函式法
8.2.1 測量結果多於修正參數個數
8.2.2 模擬懸臂樑示例
8.2.3 修正參數個數多於測量結果(或存在噪聲的數據)
8.2.4 模擬懸臂樑示例
8.2.5 試驗懸臂樑示例
8.2.6 對加權矩陣的評論
8.3 最小方差法
8.3.1 方程的推導
8.3.2 方程總結(包含噪聲相關的參數)
8.3.3 方程總結(忽略噪聲相關的參數)
8.3.4 簡單二自由度模擬示例
8.3.5 試驗示例
8.4 邊界條件攝動試驗
8.4.1 修正過程
8.4.2 攝動坐標選擇
8.4.3 攝動坐標選擇示例
8.4.4 模擬修正示例
8.4.5 試驗示例
8.5 離散誤差：一種二級高斯牛頓法
8.6 模型品質評估
8.6.1 品質評估的基本原則
8.6.2 自由一自由梁示例
8.6.3 關於模型品質的總結
參考文獻
第9章 基於頻域數據的修正方法
9.1 方程和輸出誤差算式
9.2 方程誤差法
9.2.1 模型縮聚
9.2.2 偏差問題和輔助變數方法
9.3 加權方程誤差法
9.3.1 縮聚變換
9.3.2 一階模態近似的誤差
9.3.3 狀態估計
9.3.4 修正算法
9.4 方程誤差法模擬示例
9.5 輸出誤差法
9.6 頻域濾波器
9.7 頻域和模態域數據的聯合
參考文獻
第10章 案例研究：汽車車身
10.1 大型有限元模型修正
10.2 白車身
10.2.1 有限元模型
10.2.2 試驗模型
10.3 相關性分析
10.3.1 試驗與分析幾何相關性
10.3.2 基於MAC準則的試驗與分析模態相關性
10.4 模型修正方法
10.4.1 模型修正參數的定義
10.4.2 基於靈敏度方法的誤差定位
10.4.3 模型修正
10.5 總結評論
參考文獻
第11章 討論和建議
11.1 修正參數的選擇
11.2 修正方法
