結(jié)構(gòu)連接的非線性檢測與建模.pdf

1、螺栓連接是工程結(jié)構(gòu)中最常用的連接方式之一。在受到變載荷時，螺栓連接結(jié)構(gòu)的動力學(xué)特性會隨著外加載荷的變化而發(fā)生明顯的改變，從而表現(xiàn)出非線性的特性。對于一些精度要求不高的結(jié)構(gòu)，通常忽略螺栓連接處非線性的存在。然而，對于一些精度要求較高的結(jié)構(gòu)，比如航天器、精密儀器等，忽略螺栓連接帶來的非線性往往會使理論分析與實驗結(jié)果之間產(chǎn)生較大的誤差。因此，建立螺栓連接的力學(xué)模型對于準(zhǔn)確分析工程結(jié)構(gòu)的力學(xué)特性十分重要。
　　本文研究由螺栓連接帶來的結(jié)構(gòu)

2、非線性尤其是邊界非線性的檢測與建模等問題。主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下：
　　1.通過描述函數(shù)法對非線性結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行擬線性化，繼而引入非線性指數(shù)，判斷非線性在結(jié)構(gòu)中所處的位置以及類型。同時，基于描述函數(shù)理論和非線性方程迭代求解算法，實現(xiàn)非線性結(jié)構(gòu)在不同激勵力下的響應(yīng)預(yù)測。
　　2.針對結(jié)構(gòu)非線性邊界的響應(yīng)無法直接測量這一工程中普遍存在的實際問題，基于模型修正以及描述函數(shù)法提出一種無需測量邊界響應(yīng)的非線性參數(shù)辨識方法。
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3、.利用上述方法，對含有非線性的多自由度仿真模型進(jìn)行了研究。一是根據(jù)非線性指數(shù)，判斷非線性的位置以及類型；二是利用曲線擬合方法辨識非線性參數(shù)，并根據(jù)迭代方法計算結(jié)構(gòu)在不同激勵力下的響應(yīng)。在假設(shè)非線性邊界響應(yīng)不可測的前提下，利用模型修正以及描述函數(shù)法對邊界非線性參數(shù)進(jìn)行辨識，驗證了上述方法的有效性。
　　4.通過實驗對一含有邊界非線性的蜂窩板結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究。首先研究螺栓的數(shù)目以及預(yù)緊力矩對結(jié)構(gòu)頻響特性的影響，之后判斷出結(jié)構(gòu)中非線性位置