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要定量、准确地对工程上普遍存在的振动问题进行结构动力力学分析,研究结构有限元模型的修正问题具有重要意义。结构动力模型修正就是利用结构的实测振动信息修正结构有限元模型,使得修正后的结构有限元模型的计算值与试验数据相一致。本文研究了矩阵型和元素型这两类有限元模型的修正问题。
对矩阵型有限元模型修正问题,研究了实测结构的自由度数小于有限元模型自由度数的情况。利用一种迭代的动力缩聚法、奇异值分解理论和逐步逼近方法,研究了一种简化的模型修正方法。该方法将求解矩阵方程组问题简化为求解向量方程组,通过求解有限个向量方程组,便可得到修正模型。计算实例表明了算法的有效性,获得理想的计算精度。
对元素型有限元模型修正问题,研究了灵敏度分析方法,并利用正交性条件和特征方程导出了修正方程组。通常,这是一个病态方程组。为了有效求解方程组,使用了正交化方法。对于实测结构的自由度数小于有限元模型自由度的情况,研究了一个迭代的模型修正算法。数值算例表明,该修正方法是有效的。