结构振动、冲击、碰撞强度、动力优化振动疲劳计算与振动台试验模拟

结构振动、冲击、碰撞强度、动力优化振动疲劳计算与振动台试验模拟

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课程大纲：

一、概述

1、结构动力学分析的定义和目的

2、结构动力学分析的不同类型

3、结构动力学控制方程

4、动力计算基本概念和术语

5、结构动力学不同分析类型的关系

二、结构阻尼和数值阻尼

1、阻尼的定义

2、阻尼的类型

3、结构通用动力学方程

4、单自由度系统的粘性阻尼

5、阻尼矩阵

6、数值阻尼

工程实例-1：弹簧振子系统振动模态计算

工程实例-2：圆盘的扭振模态计算

三、结构模态计算

1、模态分析简介

2、模态计算理论

3、固有频率与模态振型

4、参与系数，有效质量

5、模态提取方法

6、模态计算中接触设置

7、模态计算设置

8、有应力结构的模态分析方法

9、非线性模态及其求解方法（线性摄动法）

10、湿模态理论及其求解方法

工程实例-1：机翼模态及预应力模态计算

工程实例-2：有应力橡胶支撑结构的非线性模态计算

工程实例-3：双盘转子结构的临界转速计算

工程实例-4：盛水水槽的湿模态计算

四、谐响应分析

1、谐响应分析简介

2、谐响应分析理论

3、谐响应分析中接触设置

4、基于完全法的谐响应分析

5、完全法中阻尼设置原理

6、谐响应分析支持的边界和载荷类型

7、完全法的计算设置

8、基于模态叠加法的谐响应计算方法

9、谐响应分析后处理方法

工程实例-1：电机主轴振动的正弦扫频分析

五、瞬态动力学分析

1、瞬态动力学简介

2、瞬态动力学理论

3、积分时间步长选取准则

4、完全法的基本设置

5、完全法的初始条件

6、完全法的支持的载荷和支撑条件

7、基于模态叠加法的瞬态动力学

8、冲击载荷作用下结构动力响应计算

9、结构碰撞动力计算

工程实例-1：电路板跌落与碰撞计算

工程实例-2：悬臂梁在冲击载荷作用下的时程响应计算

工程实例-3：连杆机构刚-柔耦合多体动力学计算

工程实例-4：涡轮-涡杆系统的传动分析

工程实例-5：建筑结构的地震响应计算

六、响应谱分析

1、响应谱分析简介

2、生成响应谱的方法

3、响应谱分析的类型

4、单点响应谱分析

5、多点响应谱分析

6、响应谱计算的设置

工程实例-1：实体框架结构地震反应的响应谱分析

七、随机振动分析

1、随机振动分析简介

2、生成功率谱密度（PSD）的方法

3、随机振动分析理论

4、PSD曲线拟合

5、PSD分析设置

工程实例-1：PCB电路主板和机箱外壳的随机振动分析

八、结构振动高级分析技术

1、非一致（多点）激励问题的模拟计算

2、基于加速度法的结构振动计算

3、基于位移法的结构振动计算

4、基于大质量法的结构振动计算

5、基于大刚度法结构振动计算

工程实例-1：单自由度体系振动的加速度法模拟

工程实例-2：单自由度体系振动的位移法模拟

工程实例-3：单自由度体系振动的大质量法模拟

工程实例-4：单自由度体系振动的大刚度法模拟

工程实例-5：基于大质量法的框架结构体系的非一致激励动力分析

工程实例-6：基于位移法的框架结构体系的非一致激励动力分析

九、结构振动台试验模拟技术

1、概述

2、振动台与结构模型的连接

3、基于位移法的振动台试验模拟技术

4、基于大质量法的振动台试验模拟技术

工程实例-1：基于大质量法的结构振动台分析

工程实例-2：基于位移法的结构振动台试验过程的时域仿真计算方法

十、结构动力优化

1、结构优化设计简介

2、优化设计中常用术语

3、结构优化方法与计算设置原理

4、结构动力优化原理

5、结构动力优化的分析系统

工程实例-1：阶梯轴结构的振动频率优化计算

工程实例-2：通过动力优化设计提高多盘转子系统的临界转速

十一、结构振动疲劳寿命计算

1、概述

2、时域疲劳计算原理

3、频域中疲劳分析

4、频域中疲劳计算方法

工程实例-1：管球节点钢构件振动疲劳寿命计算

刘老师

刘老师，副教授，博士毕业于哈尔滨工业大学工程力学专业，擅长工程数值分析，14年仿真分析经验；仿真领域涉及结构静、动力计算，结构疲劳、损伤与断裂，计算流体力学，流固耦合及多物理场耦合数值模拟，转子及多体动力学，工程传热与热应力计算，爆炸与冲击力学，ansys二次开发等。发表学术论文20余篇，其中SCI、EI收录论文13篇，申请发明专利2项。培训70多场次，学员上千人

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