一种松弛因子的迭代计算方法技术

技术编号:9381784 阅读:177 留言:0更新日期:2013-11-28 00:10
本发明专利技术公开了一种松弛因子的迭代计算方法。通过数值算例,公开了该方法的适用性。计算结果表明:当结构具有较明显的非粘滞特性时(如γ1较大时),选取前三阶模态进行迭代计算,即可获得较为满意的结果。反之,γ1较小时,结构体现出粘滞阻尼特性,应采用粘滞阻尼进行动力响应分析。对指数型比例阻尼模型进行有限元修正,并通过数值算例,验证了方法的可行性。

【技术实现步骤摘要】

【技术保护点】
一种松弛因子的迭代计算方法,其特征在于,步骤如下:?步骤一在Rayleigh阻尼模型的基础上,建立指数型比例阻尼模型,其中,Rayleigh阻尼假设阻尼矩阵与质量和刚度成正比,即:?C=a0M+a1K????(6?35)?式中,a0和a1为比例常数,相应的阻尼成为质量比例阻尼和刚度比例阻尼;?步骤二根据模态振型的正交性,得到关于质量归一化的第j阶模态阻尼值为:?步骤三第j阶模态阻尼比与频率的关系式为:?步骤四对于指数型阻尼,假设核函数的阻尼系数矩阵具有和Rayleigh阻尼相对应的形式,即:?式中,C0=a0M,C1=a1K;μ0和μ1分别表示与质量相关和与刚度相关的两种不同的阻尼机理;?步骤五根据一阶最小摄动法,并对G(t)进行拉普拉斯变换,得到:?式中,?步骤六将式(6?39)代入式λj≈±ωj+iL′jj(ωj)/2,得到第j阶模态复特征值为:?步骤七比较式和式(6?40)的虚部得到指数型阻尼第j阶阻尼比ξex,j与频率的关系如下:?当μ0,μ1→∞时,指数型阻尼模型退化为普通的Rayleigh粘滞阻尼;?步骤八忽略式(6?42)右端第一项中松弛因子μ0的影响,得到:?步骤九引入参数γ1表示最高阶频率和松弛因子的比值:?那么,?步骤十假设系统为粘滞阻尼系统,即γ1=0.002,根据式(6?45)得到相应的松弛因子μ1,并利用式(6?43)计算前两阶阻尼比,建立方程组如下:?FDA00003594563100011.jpg,FDA00003594563100012.jpg,FDA00003594563100013.jpg,FDA00003594563100014.jpg,FDA00003594563100015.jpg,FDA00003594563100016.jpg,FDA00003594563100017.jpg,FDA00003594563100021.jpg,FDA00003594563100022.jpg,FDA00003594563100023.jpg,FDA00003594563100024.jpg,FDA00003594563100025.jpg,FDA00003594563100026.jpg,FDA00003594563100027.jpg...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:王元丰潘玉华苏力李鹏飞
申请(专利权)人:北京交通大学
类型:发明
国别省市:

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