刘涛罗梦翔吴炜史济涛蔡国平†

（1.上海交通大学工程力学系，海洋工程国家重点实验室，上海 200240）（2.中国空空导弹研究院，洛阳 471009）



有限元法的轴向运动梁的激励功率谱辨识*

刘涛1罗梦翔1吴炜2史济涛2蔡国平1†

（1.上海交通大学工程力学系，海洋工程国家重点实验室，上海 200240）（2.中国空空导弹研究院，洛阳 471009）

摘要主要考虑弯曲变形的细长轴向运动梁，可以作为工程中广泛应用在航天器天线、液体输送管道、汽车驱动带、电梯缆索等的简化机构.对轴向运动柔性梁线性微分方程，采用复模态分析方法导出两端简支和固支边界条件下的固有频率方程；采用Ritz法建立轴向运动梁的有限单元法模型.基于该模型在多种边界条件下进行梁的横向振动分析，并开展定点激励下激励功率谱的辨识.仿真结果表明，与传统的Galerkin截断方法相比.有限元方法能够克服分析方法的建模困难，对复杂边界梁进行有效的分析，对激励的功率谱能够有效地辨识.

关键词轴向运动梁， 复模态， 有限元， 复杂边界， 功率谱辨识

2014-09-26收到第1稿，2014-12-20收到修改稿.

*国家自然科学基金资助项目（11132001，11272202）、航空科学基金（20120157002）和上海市教委科研重点项目（14ZZ021）资助

引言

工程中存在着大量细长运动结构，例如：航天器天线、液体输送管道、汽车驱动带、电梯缆索等，主要考虑弯曲变形时此类结构可简化为轴向运动梁.当受到外部载荷激励时，结构的横向振动会产生负面效应.对于航空航天结构，外部载荷功率谱辨识的研……