結構振動、沖擊、碰撞強度、動力優化、振動疲勞計算與振動臺試驗模擬

結構振動、沖擊、碰撞強度、動力優化、振動疲勞計算與振動臺試驗模擬(劉老師)課程介紹：

課程背景
    本課程基于ANSYS APDL和ANSYS Workbench平臺，針對各類結構的振動、沖擊、碰撞強度問題、動力優化問題、振動疲勞問題和振動臺試驗模擬問題，給出有效的數值計算方案，并對多點激勵問題、大質量法數值模擬技術等相關高級計算技術進行探討。課程全面系統的講解各類動力學問題的計算原理、Workbench不同動力分析模塊的計算原理，設置方法和常見問題的處理措施。通過原理解析、大量實例操作強化軟件應用，幫助設計人員提高解決實際工程問題的能力。

課程綱要

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、結構動力學不同分析類型的關系

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：建筑結構的地震響應計算

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
工程實例-1：實體框架結構地震反應的響應譜分析

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
工程實例-1：PCB電路主板和機箱外殼的隨機振動分析

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
工程實例-6：基于位移法的框架結構體系的非一致激勵動力分析

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
工程實例-2：基于位移法的結構振動臺試驗過程的時域仿真計算方法

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
工程實例-2：通過動力優化設計提高多盤轉子系統的臨界轉速

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
工程實例-1：管球節點鋼構件振動疲勞壽命計算

講師介紹
劉老師，副教授，博士畢業于哈爾濱工業大學工程力學專業，擅長工程數值分析，14年仿真分析經驗；仿真領域涉及結構靜、動力計算，結構疲勞、損傷與斷裂，計算流體力學，流固耦合及多物理場耦合數值模擬，轉子及多體動力學，工程傳熱與熱應力計算，爆炸與沖擊力學，ansys二次開發等。發表學術論文20余篇，其中SCI、EI收錄論文13篇，申請發明專利2項。培訓70多場次，學員上千人

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