元结构方法的理论建模和验证

摘要：

元结构方法在结构分析中得到了很多应用,但是很少文献对其理论建模做研究.使用集中参数法对元结构及其复制成的整体进行分析,推导两者间振动频率的关系,从而建立元结构方法的理论模型.理论模型中,不考虑弹簧质量的模型称为简单模型,误差较大；使用瑞利法考虑弹簧质量所建的瑞利模型,误差比简单模型小.使用元结构方法的理论模型,在己知元结构振动频率和整体结构尺寸的情况下,能够完成整体振动频率的计算和设计.在第一个仿真算例中,验证了瑞利模型的误差(5.7％)小于简单模型的误差(15.6％).在第二个仿真算例中,使用元结构方法指导了机床床身的设计.在试验算例中,使用元结构方法对一个铸件振动频率做出计算和设计.三个算例证明,元结构方法可以减小有限元仿真的建模工作量,可以减小样机的试制成本,是一种由局部特性推导整体特性的有效方法.

关键词：机械振动、元结构、建模、集中参数法、有限元法、模态试验、机床

所属期刊栏目：47

分类号：TH113

资助基金：国家"十一五"重大专项2009ZX04002-021;国家"十一五"科技支撑计划2009BAI8iB01

在线出版日期：2012-04-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：135-143