本文研究了具有線性參數(shù)的離散振動系統(tǒng)廣義特征值逆設計問題。提出了適用于具有線性參數(shù)的一般結構的逆特征值問題的設計方法，即以系統(tǒng)的全部或部分的彈性元件與慣性元件的系數(shù)為設計參數(shù)，對于預先給定的若干階固有頻率及相應振型，通過求解一線性方程組即可確定全部實際可行的設計變量，從而構造出實際結構的剛度矩陣和質(zhì)量矩陣，并論證了解的存在性與唯一性。本文的結果不僅適用于鏈狀結構，而且適用于各類復雜結構的逆振動設計、物理參數(shù)識別和模型修改，也可用于涉及特征值問題的其他相關科學領域。 本文對響應問題逆分析方法進行了研究，并進行了機床主軸軸承剛度識別。建立了機床主軸的有限元模型，將支承軸承簡化為支承彈簧，通過理論建模與實驗相結合的辦法，將待識別的物理參數(shù)和部分振動位移組成新的求解向量，利用響應問題的逆分析方法建立了求解主軸軸承剛度的數(shù)學模型。測定了CA6140機床主軸軸承的剛度，并進行了驗證。這種方法可用于主軸的再設計和軸承選型及調(diào)整，使機床主軸獲得良好的動態(tài)性能，保證機床具有良好的加工精度。 本文對板結構的特征值逆設計方法應用于工程實踐做了有益的嘗試。以機床立柱模型為例，將模型的側板板厚作為設... 

【文章來源】：北京工業(yè)大學北京市 211工程院校

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
英文摘要
第1章 緒論
    1.1 課題背景
    1.2 國內(nèi)外研究狀況
    1.3 結構振動分析的有限元法
        1.3.1 集中質(zhì)量法
        1.3.2 假設模態(tài)法—模態(tài)坐標法
    1.4 編程工具簡介
    1.5 本文的主要內(nèi)容
第2章 結構動力學中的逆特征值問題
    2.1 逆特征值問題的提法
    2.2 矩陣逆特征值問題
    2.3 鏈狀振動結構與Jacobi矩陣的逆特征值問題
        2.3.1 鏈狀振動結構的振動特性
        2.3.2 鏈狀振動結構的振動性能設計
    2.4 桿的連續(xù)型特征值逆問題
    2.5 梁的連續(xù)型特征值逆問題
    2.6 小結
第3章 線性參數(shù)廣義特征值逆設計問題的研究
    3.1 前言
    3.2 問題的描述
    3.3 數(shù)學基礎
    3.4 線性參數(shù)離散振動系統(tǒng)求解逆特征值問題的直接方法
    3.5 線性參數(shù)離散振動系統(tǒng)逆特征值問題解的存在性與唯一性
    3.6 舉例
    3.7 小結
第4章 機床主軸有限元分析模型的建立
    4.1 梁類結構的有限元處理
        4.1.1 結構離散化（網(wǎng)格劃分）
        4.1.2 單元分析
    4.2 機床主軸部件的有限元模型
        4.2.1 機床主軸有限元數(shù)學模型的建立
        4.2.2 機床主軸部件結構參數(shù)變化對其動態(tài)特性的影響
        4.2.3 主軸支承軸承剛度系數(shù)的有限元分析
    4.3 小結
第5章 響應問題逆分析方法及機床主軸軸承剛度識別
    5.1 前言
    5.2 主軸軸承剛度識別模型
    5.3 實驗原理與實驗結果
    5.4 計算結果與分析
    5.5 小結
第6章 板結構參數(shù)的特征值逆設計方法
    6.1 理論基礎
    6.2 程序步驟及計算結果
    6.3 小結
總結與展望
參考文獻
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]關于加法逆特征值問題[J]. 張玉海.  計算數(shù)學. 2001(03)
[2]機床主軸部件的有限元模型[J]. 宇.  機械設計與制造. 2000(05)
[3]兩種解振動反問題算法的同一性及應用[J]. 高福安,于西儉,宋增浩,馮曉慧.  振動工程學報. 2000(02)
[4]結構分析模型的修正與振型擴充技術[J]. 汪曉虹,周傳榮,徐慶華.  東南大學學報(自然科學版). 2000(02)
[5]基于靈敏度分析的結構動力修改方法研究[J]. 丁莉芬,繆龍秀.  鐵道學報. 1999(04)
[6]對稱結構動力學設計中的廣義逆特征值問題[J]. 李書,卓家壽,任青文.  計算力學學報. 1999(02)
[7]軸承-主軸系統(tǒng)靜態(tài)力學性能分析[J]. 馮森林,吳長春,羅繼偉.  軸承. 1998(08)
[8]結構有限元動態(tài)模型修正方法綜述[J]. 魏來生.  振動與沖擊. 1998(03)
[9]廣義逆特征值方法在動力模型修正中的應用[J]. 李書,卓家壽,任青文.  振動與沖擊. 1998(02)
[10]平面桁架結構逆特征值問題的一個解法[J]. 汪曉虹,周傳榮.  應用力學學報. 1998(02)



本文編號：3473979