于 澜，耿晓中

(1.长春工程学院理学院； 2.计算机技术与工程学院，长春 130012)

实模态参数的特征曲线法在结构优化设计中的应用

于 澜1，耿晓中2

(1.长春工程学院理学院； 2.计算机技术与工程学院，长春 130012)

提出了实模态参数的特征曲线法及其在结构优化设计中的应用。利用多节点数值技术，绘制实频率、实模态及实频率的一阶灵敏度的曲线，可以有效地避免重频区间、密频区间及模态跳跃区间等不利于结构优化与控制的设计区间，从而寻找设计参数的优化区间，是一种结构优化设计的新方法。一个具有5自由度系统用来展示此方法的有效性及可行性。

实模态参数；灵敏度；特征曲线；结构优化

0 引言

当设计参数取某一数值时，系统的状态可能为重频、单频或密频，而设计参数发生变化时，预测系统的变化状态及程度是非常必要的，例如研究飞机或其他航天器等拥有大量柔性子结构的结构系统时，它们的结构参数很可能因为环境等因素的变化而产生微小变化。本文拟解决的问题：

1)基于较为稳定的数值技术，对设计参数与特征参数的关系进行仿真分析；

2)绘制特征曲线图；

3)分析结构关于设计参数的频率分区，从而确定系统的预期状态，实现振动控制；

4)对其他设计参数重复如上工作，寻找结构相对敏感的设计参数。

如果用的是无阻尼固有频率(也称为实频率或特征值)，就只有实部，那么对应各阶特征值曲线就可以在平面内绘制。如果用的是阻尼固有频率(也称为复频率)，就要用实部和虚数单独绘制[1]。……