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实用的缩减方法,让你更高效

时间:2023-06-25 理论教育 版权反馈
【摘要】:对于忽略阻尼的结构自由振动,可以用方程式(4.1)来描述{x}=0 (4.1)这里,把需要计算响应的自由度用{xa}表示,不需要计算响应的自由度用{xo}表示,向量{x}可以写为这里,下标a表示要分析的自由度,o表示要忽略的自由度。由以上步骤可见,这是一个严密的缩减方法。

实用的缩减方法,让你更高效

对于忽略阻尼的结构自由振动,可以用方程式(4.1)来描述

2[m]+[k]){x}=0 (4.1)

这里,把需要计算响应的自由度用{xa}表示,不需要计算响应的自由度用{xo}表示,向量{x}可以写为

这里,下标a表示要分析的自由度(Analysis),o表示要忽略的自由度(Omit)。为了便于描述,以下称{xa}为A-集自由度,{xo}为O-集自由度。与此对应,质量矩阵和刚性矩阵可以分割为

于是,方程(4.1)变为

上式可以写成以下两个方程(www.xing528.com)

从方程式(4.2a)中得到{xo}为

代入方程式(4.2b)并整理,可得

这里,[T]为变换矩阵

式(4.5)代表把整个模型缩聚到需要求解的自由度{xa}上去的系统的运动方程。如果原有系统的自由度数为n,需要求解的自由度数为a,则相对于方程式(4.1)所示的n个联立方程组,式(4.5)代表自由度缩减了的a个联立方程组。因此,理论上可以大大提高计算速度。

由以上步骤可见,这是一个严密的缩减方法。但是,这并不是一个实用的方法,原因是变换矩阵[T]中含有频率变量ω。对于每一个频率成分,都要进行矩阵逆运算,计算负荷巨大,结果可能达不到提高整体计算速度的目的。

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