周期性变载荷作用下的结构稳态响应计算方法研究.pdf

中国机械工程第 20 卷第 2 1 期 2009 年 11 月上半月 周期性变载荷作用下的 结构稳态响应计算方法研究 马尚君 刘 　更 周建星 吴立言 西北工业大学 ,西安 ,7 10072 摘要 :针对常用有限元结构程序和商用有限元软件难以求解载荷大小和位置均呈现周期性变化下 的结构稳态响应问题 ,研究以有限元软件 AN SYS 为平台 ,通过对研究对象进行模态分析 ,采用模态叠 加法求其瞬态解 ,利用 A PDL 循环程序实现了载荷大小 、加载位置同时周期性变化 ,采用 自主开发的稳 态判断程序对提取的位移响应结果进行体外判断 ,实现了结构稳态响应的求解 。以圆盘结构的稳态响 应计算为例 ,将提出的方法与有限元结构程序方法进行对比,计算结果可达到相同的精度 ,在相关的工 程应用中也验证了其正确性 ,该方法也可以推广到其他各类结构的稳态响应求解中。 关键词 :模态分析 ;动态特性 ;稳态响应 ; 固有频率 ( ) 中图分类号 : T H 123 　　　文章编号 :1004 —132X 2009 2 1 —2562 —05 Research on Calculation Method of Structural Steady - state Response Eff ected by the Variational Recurrent Load Ma Shan gj un 　Liu Geng Zhou J ianxing Wu Liyan Nort hwe st er n Polyt echnical U niver sit y ,Xi ’an ,7 10072 Abstract : Thi s p ap er aim s to solve t he p roblem t hat finit e element st r uct ure p ro gram and co mmer cial soft ware can not solve co mp lex st ruct ure st eady - re spon se . It u sed AN SYS wor kin g a s a p latfor m to analyze mo de s of obj ect s , t hen solved t ran sient re spon se wit h mo de sup erpo sition and finally suc ceeded in load and loading po sition chan ging p erio dically by u sing A PDL loop p ro gram . It al so succee ded in ext er nal j udgment of di sp lacement re spon se by u sing self - co mpilin g p ro gramm , an d solvin g st r uct ure st eady - re spon se beco me po ssible . A ca se st udy of di sc , co mp ared to t he met ho d u sed herein an d t he finit e element st r uct ure p ro gram ,t he for mer can get t he same accuracy . A nd it ha s t he same effectivene ss w hile u sed in rel