大綱

課程受益

主要內容

一、概述

理解結構動力學基本概念、了解常見結構動力分析類型

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、結構動力學不同分析類型的關系

二、結構阻尼和數(shù)值阻尼

理解結構阻尼和數(shù)值阻尼的含義和作用，掌握阻尼處理技巧

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(tǒng)的粘性阻尼

5、各種動力分析方法的阻尼矩陣??????

6、數(shù)值阻尼

工程實例-1：彈簧振子系統(tǒng)振動模態(tài)計算

三、結構模態(tài)

計算

掌握結構模態(tài)計算技巧

1、模態(tài)分析簡介????????????????????

2、模態(tài)計算理論

3、固有頻率與模態(tài)振型

4、參與系數(shù)，有效質量??????????????

5、模態(tài)提取方法

6、模態(tài)計算中接觸設置

7、模態(tài)計算設置????????????????????

8、復模態(tài)理論

9、非對稱復模態(tài)

10、有應力結構的模態(tài)分析方法

11、非線性模態(tài)及其求解方法（線性攝動法）

12、濕模態(tài)理論及其求解方法

工程實例-1：基于模態(tài)理論的車輪選型分析

工程實例-2：剎車盤摩擦嘯叫的非對稱復模態(tài)計算

工程實例-3：風扇模態(tài)的應力剛化和旋轉軟化效應

工程實例-4：橡膠支撐結構的非線性模態(tài)計算

工程實例-5：多盤轉子結構的臨界轉速計算

工程實例-6：盛水水槽的濕模態(tài)計算

四、諧響應分析

掌握諧響應分析計算原理和計算技巧

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(tài)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：薄壁鋼板的預應力諧響應計算與共振分析

五、瞬態(tài)動力學分析

掌握瞬態(tài)動力學分析的計算原理、

流程、方法和技巧

1、瞬態(tài)動力學簡介??????????????????

2、瞬態(tài)動力學基本理論

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(tài)疊加法的瞬態(tài)動力學分析

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：連桿機構剛-柔耦合多體動力學計算

工程實例-3：高層建筑結構的地震響應計算

工程實例-4：沖擊載荷作用下船用配電箱的動力響應計算

六、響應譜分析

掌握響應譜分析的原理與計算技巧

1、響應譜分析簡介

2、響應譜生成原理

3、響應譜的生成方法

4、響應譜分析的類型

5、單點響應譜分析

6、多點響應譜分析

7、ANSYS響應譜計算的設置方法

工程實例-1：基于響應譜法的設備機柜動力響應的計算

七、隨機振動

分析

掌握隨機振動分析理論、流程和

計算技巧

1、隨機振動分析簡介

2、功率譜密度（PSD）的概念與生成方法

3、隨機振動分析理論

4、PSD曲線的擬合方法???????????????

5、隨機振動分析設置

6、隨機振動為什么為概率解？

7、隨機振動1σ 2σ 3σ下的概率計算結果的解釋

工程實例-1：電動汽車動力電池箱隨機振動試驗仿真

八、結構沖擊與穿甲計算

掌握沖擊、穿甲分析理論、流程和計算技巧

1、概述

2、沖擊計算的等效靜態(tài)方法（沖擊設計因子方法）

3、沖擊計算的譜分析法

3.1沖擊響應譜法

3.2動力設計分析方法（DDAM）

4、沖擊計算的瞬態(tài)動力學分析法

5、沖擊響應譜轉時域載荷的方法

6、我國軍標與德國軍標中沖擊載荷的取用規(guī)則

7、穿甲問題的顯式動力學模擬方法

工程實例-1：海上浮動核電站壓力容器抗沖擊計算（DDAM分析）

工程實例-2：沖擊載荷作用下船用配電箱的時程響應計算

工程實例-3：爆炸飛片擊穿壓力容器的過程模擬

九、結構振動高級分析技術

掌握加速度法、

位移法、大質量法和大剛度法的原理與計算技巧

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、基于大剛度法的結構振動計算

工程實例-1：質量點-彈簧振動系統(tǒng)的加速度法模擬

工程實例-2：質量點-彈簧振動系統(tǒng)的位移法模擬

工程實例-3：質量點-彈簧振動系統(tǒng)的大質量法模擬

工程實例-4：質量點-彈簧振動系統(tǒng)的大剛度法模擬

工程實例-5：基于加速度法的高層建筑地震響應模擬

工程實例-6：基于大質量法的大跨剛構橋地震非一致激勵動力分析

工程實例-7：基于位移法的大跨度橋梁的地震非一致激勵動力分析

十、結構振動臺試驗模擬技術

理解并掌握結構振動臺試驗模擬

方法與技巧

1、概述??????????????????????????

2、振動臺與結構模型的連接

3、oct/min和dB/oct的含義及其在ANSYS中的定義方法

4、正弦定頻試驗模擬方法

5、正弦掃頻試驗模擬方法

6、隨機振動試驗模擬方法????????????

7、沖擊試驗模擬方法

8、時域激勵振動試驗的模擬方法

工程實例-1：基于大質量法的貨架結構正弦掃頻振動臺試驗模擬

工程實例-2：基于軍標的星載設備基座連續(xù)（多次）沖擊試驗模擬與評估

工程實例-3：電動汽車動力電池箱隨機振動試驗仿真

工程實例-4：定頻激振下壓力容器焊縫疲勞壽命試驗仿真分析

十一、結構動力優(yōu)化

掌握結構動力優(yōu)化的求解流程及技巧

1、結構優(yōu)化設計簡介

2、優(yōu)化設計中常用術語

3、結構優(yōu)化方法與計算設置原理

4、結構動力優(yōu)化原理

5、結構動力優(yōu)化的分析系統(tǒng)

工程實例-1：基于FEM-GA（有限元-遺傳算法）的電機主軸頻率優(yōu)化計算

工程實例-2：基于動力優(yōu)化設計的多盤轉子臨界轉速提升方法

十二、結構振動疲勞壽命計算

掌握振動疲勞壽命計算技巧

1、隨機振動疲勞背景

2、疲勞計算方法對比

3、S-N曲線的描述

4、疲勞累積損傷理論

5、基于頻域法的結構振動疲勞壽命分析原理

6、結構隨機振動疲勞壽命分析流程

7、基于AWB-Ncode的振動疲勞計算方法

工程實例-1：自行車前叉振動疲勞壽命計算