基于谱超级元法的无限长梁结构不连续点高阶动力学建模与识别

摘要

对存在结构不连续的大型波导结构，由于有限元网格大小和数量的限制，传统有限元方法很难对其精确建模和分析。谱超级元法结合谱元法和超级元法的优势，既可以对大型波导结构精确建模，又可以对局部不连续精确描述，实现了对包含结构不连续的大型波导结构的精确建模和分析。 文章以梁结构为例，利用谱超级元法建立包含结构不连续的无限长梁结构模型。利用高阶动力学模型表征梁结构复杂不连续点的动力学特性，并基于不连续点处的反射系数与不连续点的动力学模型参数间的解析关系，利用反射系数曲线的特征点值迭代识别出不连续点的动力学模型参数，从而实现对复杂不连续点的准确识别。识别结果表明：在识别频率范围内，质量的识别误差在10%以内，刚度的识别误差在8%以内，转动惯量的识别误差在1%以内，不连续点的高阶动力学模型比一阶动力学模型能更准确地反映和识别波导结构中的复杂不连续点。