高等结构动力学-模态综合法(动态子结构方法).pdf

节选段落一：
首先对自由度少得多的各个子结构进
行动态分析，然后经由各种方案，把它们的主要模态信息予以保留，以综
合总体结构的动态特性
动态子结构方法的基本思想：
总系统（n个自由度）
子结构1 子结构2 子结构n
总系统（m个自由度，m子结构1 子结构2 子结构n
…
…
（1）分割总系统
（2）子结构模态分析
（3）综合子结构而成
总系统方程并求解
（4）再现子结构
再现子结构：于整体结构中再现由模态坐标返回到物理坐标后的各
子结构，以得到实际结构的主振型和位移及应力等动态响应
•模态综合法理论基础－Ritz法
取假设模态为若干个独立(线性无关)的假设振型的线性组合
原 n 特征值问题转化为近似的

节选段落二：
自由界面模态综合法：子结构交界面全部为自由
子结构1 子结构2
子结构1 子结构2
固定
子结构1 子结构2
自由
•模态综合法的基本概念
固定界面模态综合法：
自由界面模态综合法：
子结构1 子结构2
m m m m m
k k k k k k
固定
子结构1 子结构2
自由
子结构1
m/2
子结构2
m/2
两个子结构a、b
uI
uIuJ
整体结构
界面
以一个例子说明模态综合法的基本步骤
每个子结构的自由度分为内部自由度{uI}和界面自由度{uJ}：
,}{






 a
J
a
Ia
u
u
u






 b
J
b
Ib
u
u
u }{
根据界面连续性条件

节选段落三：
• 子结构的主模态和静力模态
一个实际结构划分为若干个子结构后可能出现各种不同形式的子结构
 ][][][ ΦΨH 
约束模态 主模态
不同形式的子结构将对应不同形式的模态
根据约束情况划分，可分为： 约束的子结构 自由悬浮的子结构
子结构1 子结构2 子结构1 子结构2
受约束的子结构 自由悬浮的子结构
子结构的动力模态基和静力模态基，根据受约束和自由悬浮将有不同的含义
下面分别讲述
无刚体模态 有刚体模态
• 受约束子结构
（1）主模态 可以分为三类：
固定界面主模态：当子结构所有界面自由度受到约束时，所求出的子结
构的主振型
自由界面主模态：子结构没有一个对界面自由度受到约束时，