应用点基局部光滑点插值法的固有频率上下界计算

发布时间：2018-01-09 01:03

本文关键词：应用点基局部光滑点插值法的固有频率上下界计算　出处：《西安交通大学学报》2017年05期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：针对传统有限元方法得到的刚度阵过硬导致所提供的固有频率上限值较为粗糙、点基光滑点插值方法得到的刚度阵过软导致所提供的固有频率下限值较为宽泛且存在时间不稳定性等问题,提出了点基局部光滑点插值法(NLS-PIM)。该方法将有限元和点基光滑点插值法相结合,对背景网格基础上形成的点基光滑域进行局部应变光滑,通过调整二者结合的权重来控制计算模型的整体刚度。研究发现,采用局部梯度光滑方法控制模型刚度而形成的点基局部光滑点插值法,克服了点基光滑点插值方法的时间不稳定性及有限元法的固有缺陷,且能提供更为精细的固有频率上下界区间。所提方法简便、实用、易于实现,可用于复杂问题求解。
[Abstract]:Due to the stiffness matrix hardened by traditional finite element method, the upper limit value of natural frequency is rough. The stiffness matrix obtained by point-base smooth point interpolation method is too soft, which leads to the lower limit of natural frequency and time instability and so on. A point base local smooth point interpolation method is proposed, which combines the finite element method and the point base smooth point interpolation method to smooth the smooth region of the point base based on the background mesh. The global stiffness of the model is controlled by adjusting the weights of the two methods. It is found that the local smooth point interpolation method based on the local gradient is used to control the stiffness of the model. It overcomes the time instability of point base smoothing point interpolation method and the inherent defect of finite element method, and can provide more precise upper and lower bounds of natural frequency. The proposed method is simple, practical and easy to implement. It can be used to solve complex problems.
【作者单位】：大连理工大学船舶工程学院辽宁省深海浮动结构工程实验室;大连理工大学工业装备与结构分析国家重点实验室;高新船舶与深海开发装备协同创新中心;大连海洋大学航海与船舶工程学院;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51579042,51639003) 国家“青年千人计划”资助项目(D1007001) 中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(DUT16ZD218)
【分类号】：O302;O342
【正文快照】： 求解结构固有频率是工程中经常遇到的问题,结构固有频率和振型是结构动力分析的基础,在结构设计、系统辨别等领域起着重要作用。目前,固有频率测定方法主要有实验方法、理论方法和数值模拟。实验方法准确性高但较为昂贵,理论分析仅能求解形状规则的结构,对于大型复杂结构的固

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