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結構動力學分析

課程背景
本課程基于ANSYS APDL和(he)(he)ANSYS Workbench平臺，針對各類結構(gou)的(de)(de)振動(dong)、沖擊、碰撞強(qiang)度問(wen)題、動(dong)力(li)優化問(wen)題、振動(dong)疲勞(lao)問(wen)題和(he)(he)振動(dong)臺試驗模(mo)(mo)擬(ni)問(wen)題，給(gei)出有效的(de)(de)數(shu)值(zhi)計(ji)(ji)(ji)算方(fang)案(an)，并對多點激勵問(wen)題、大質量法數(shu)值(zhi)模(mo)(mo)擬(ni)技術等相(xiang)關高級(ji)計(ji)(ji)(ji)算技術進行探討。課程全(quan)面(mian)系統的(de)(de)講解各類動(dong)力(li)學問(wen)題的(de)(de)計(ji)(ji)(ji)算原理、Workbench不同動(dong)力(li)分析(xi)模(mo)(mo)塊的(de)(de)計(ji)(ji)(ji)算原理，設(she)置方(fang)法和(he)(he)常(chang)見問(wen)題的(de)(de)處理措施。通過原理解析(xi)、大量實(shi)例操作強(qiang)化軟件應(ying)用，幫助設(she)計(ji)(ji)(ji)人員(yuan)提高解決(jue)實(shi)際(ji)工程問(wen)題的(de)(de)能力(li)。

● 活動綱要/Outline
一、概述
1、結構動力學分析的定義和目的  
2、結構動力學分析的不同類型
3、結構動力學控制方程 
4、動力計算基本概念和術語
5、結構動(dong)力學(xue)不同分析(xi)類型的關(guan)系

二、結構阻尼和數值阻尼
1、阻尼的定義                  
2、阻尼的類型
3、結構通用動力學方程          
4、單自由度系統的粘性阻尼
5、阻尼矩陣                    
6、數值阻尼
工程實例-1：彈簧振子系統振動模態計算
工程實例-2：圓盤的扭振模態計算

三、結構模態計算
1、模態分析簡介                
2、模態計算理論
3、固有頻率與模態振型          
4、參與系數，有效質量
5、模態提取方法                
6、模態計算中接觸設置
7、模態計算設置                
8、有應力結構的模態分析方法
9、非線性模態及其求解方法（線性攝動法）
10、濕模態理論及其求解方法
工程實例-1：機翼模態及預應力模態計算
工程實例-2：有應力橡膠支撐結構的非線性模態計算
工程實例-3：雙盤轉子結構的臨界轉速計算
工程實例-4：盛水水槽的濕模態計算

四、諧響應分析
1、諧響應分析簡介              
2、諧響應分析理論
3、諧響應分析中接觸設置        
4、基于完全法的諧響應分析
5、完全法中阻尼設置原理 
6、諧響應分析支持的邊界和載荷類型
7、完全法的計算設置 
8、基于模態疊加法的諧響應計算方法
9、諧響應分析后處理方法
工程實例-1：電機主軸振動的正弦掃頻分(fen)析

五、瞬態動力學分析
1、瞬態動力學簡介              
2、瞬態動力學理論
3、積分時間步長選取準則        
4、完全法的基本設置
5、完全法的初始條件         
6、完全法的支持的載荷和支撐條件
7、基于模態疊加法的瞬態動力學
8、沖擊載荷作用下結構動力響應計算
9、結構碰撞動力計算
工程實例-1：電路板跌落與碰撞計算
工程實例-2：懸臂梁在沖擊載荷作用下的時程響應計算
工程實例-3：連桿機構剛-柔耦合多體動力學計算
工程實例-4：渦輪-渦桿系統的傳動分析
工程實例-5：建筑結(jie)構的(de)地(di)震響應計(ji)算(suan)

六、響應譜分析
1、響應譜分析簡介               
2、生成響應譜的方法
3、響應譜分析的類型             
4、單點響應譜分析
5、多點響應譜分析               
6、響應譜計算的設置
工程實(shi)例-1：實(shi)體框架(jia)結構(gou)地震反(fan)應的響(xiang)應譜分析

七、隨機振動分析
1、隨機振動分析簡介             
2、生成功率譜密度（PSD）的方法
3、隨機振動分析理論             
4、PSD曲線擬合
5、PSD分析設置
工程實(shi)例(li)-1：PCB電(dian)路主板和機(ji)箱外殼(ke)的隨機(ji)振動分(fen)析

八、結構振動高級分析技術
1、非一致（多點）激勵問題的模擬計算
2、基于加速度法的結構振動計算   
3、基于位移法的結構振動計算
4、基于大質量法的結構振動計算   
5、基于大剛度法結構振動計算
工程實例-1：單自由度體系振動的加速度法模擬
工程實例-2：單自由度體系振動的位移法模擬
工程實例-3：單自由度體系振動的大質量法模擬
工程實例-4：單自由度體系振動的大剛度法模擬
工程實例-5：基于大質量法的框架結構體系的非一致激勵動力分析
工(gong)程實例-6：基于位移法的框架結(jie)構體系(xi)的非一(yi)致激勵動(dong)力(li)分析

九、結構振動臺試驗模擬技術
1、概述                         
2、振動臺與結構模型的連接
3、基于位移法的振動臺試驗模擬技術
4、基于大質量法的振動臺試驗模擬技術
工程實例-1：基于大質量法的結構振動臺分析
工程(cheng)實例-2：基于位移法(fa)的結構振動臺試驗過程(cheng)的時域仿真計(ji)算方法(fa)

十、結構動力優化
1、結構優化設計簡介             
2、優化設計中常用術語
3、結構優化方法與計算設置原理   
4、結構動力優化原理
5、結構動力優化的分析系統
工程實例-1：階梯軸結構的振動頻率優化計算
工(gong)程實(shi)例-2：通過動(dong)力優化(hua)設計提高多盤轉(zhuan)子系統的(de)臨界(jie)轉(zhuan)速

十一、結構振動疲勞壽命計算
1、概述                        
2、時域疲勞計算原理
3、頻域中疲勞分析               
4、頻域中疲勞計算方法
工程實(shi)例-1：管球(qiu)節點鋼(gang)構件振動疲勞壽命計(ji)算

? 講師介紹/Lecturer
劉老師，副教授，博士畢業于哈爾濱(bin)工(gong)業大學(xue)工(gong)程(cheng)力(li)(li)學(xue)專業，擅長工(gong)程(cheng)數值分析(xi)，14年仿(fang)真分析(xi)經驗；仿(fang)真領域涉及結(jie)(jie)構靜、動力(li)(li)計算，結(jie)(jie)構疲勞、損傷(shang)與(yu)(yu)斷裂(lie)，計算流體(ti)力(li)(li)學(xue)，流固(gu)耦(ou)合及多物理場耦(ou)合數值模擬，轉子及多體(ti)動力(li)(li)學(xue)，工(gong)程(cheng)傳熱(re)與(yu)(yu)熱(re)應力(li)(li)計算，爆炸(zha)與(yu)(yu)沖擊力(li)(li)學(xue)，ansys二次開發等。發表學(xue)術論文20余篇(pian)，其中(zhong)SCI、EI收錄論文13篇(pian)，申請(qing)發明(ming)專利2項。培訓70多場次，學(xue)員上千人

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