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针对非经典阻尼结构,本文以构建低维、高精度动力学模型为主线,从自由度缩聚角度出发,就如何提高计算效率和降低所需计算机资源做了有针对性的研究工作,并提出了几种有效的模型动态缩聚方法。利用这些方法可以快速获得高维结构动力学模型缩聚后的低维模型,从而便于进行结构的动力学分析、设计、优化以及控制。数值算例表明,相对于已有方法,文中给出的模型缩聚方法提高了计算效率、减少了所需的计算机资源。由于无阻尼结构模型缩聚问题是进行模型缩聚方法研究的出发点,故本文第一部分对无阻尼结构进行了相关的模型缩聚方法研究。具体工作如下:(1)系统模型缩聚前后,充分利用主自由度对应系数等价这一特性,构建迭代传递矩阵表达式,形成了一种等价缩聚方法。该方法与迭代修正降阶方法对应的计算结果精度相当,并具有推导过程简单、物理意义明确的优点。(2)将子结构方法分别与等价缩聚方法、迭代缩聚方法相结合,形成了等价子结构缩聚方法和迭代子结构缩聚方法。与原等价缩聚方法和迭代缩聚方法相比,上述两种基于子结构的模型缩聚方法将整体模型剖分为若干个便于进行动力分析的子结构,在每个子结构内分别进行结构自由度缩聚,从而使实际参与计算的矩阵维数大为减少,并且舍弃了各子结构中副自由度之间的不相关量,使其计算量相应减少,计算效率得以提高,便于利用有限的计算机资源对整体结构动力学模型进行缩聚处理。数值算例证明了该模型缩聚方法的有效性。基于在复特征方程基础上发展起来的模型缩聚方法,本文第二部分针对非经典阻尼结构动力学模型,在状态空间内利用对应的复特征方程进行了相关的模型缩聚方法研究。具体工作如下:(1)在状态空间内利用复特征方程,将迭代模型缩聚方法由位移空间扩展到状态空间,形成了一种修正迭代缩聚方法,从而在模型缩聚过程中能够充分考虑非经典阻尼特性对传递矩阵的影响,保证了迭代运算的收敛性。与其他状态空间模型缩聚方法相比,该方法节省了大量计算时间并降低了迭代运算所需的计算机资源。数值算例表明,该缩聚方法不仅能够保证模型缩聚后的精度,而且具有很高的计算效率(2)将子结构方法和修正迭代缩聚方法相结合,形成了一种修正迭代子结构缩聚方法。与原修正迭代缩聚技术相比,该方法去除了各子结构中副自由度之间的无关量,且在各子结构中分别进行相关矩阵运算,很大程度上降低了实际参与运算的矩阵维数,极大地提高了计算效率,便于在有限的计算机资源下进行整体结构高维动力学模型的缩聚运算。数值算例表明,该缩聚方法不仅能够保证模型缩聚后的准确性,而且具有更高的计算效率。针对状态空间模型缩聚方法占用计算机资源多的局限性,本文第三部分针对非经典阻尼结构动力学模型,在位移空间内利用系数矩阵等价原则进行了相关的模型缩聚方法研究。具体工作如下:(1)系统模型缩聚前后,充分利用主自由度对应系数的等价方程,构建包含系统刚度和阻尼特性的传递矩阵,形成了一种等价缩聚方法。与状态空间模型缩聚方法相比,该方法直接定义于位移空间内,系统矩阵维数未增加,故有利于利用更少的计算机资源构建结构模型缩聚的传递矩阵。(2)将上述等价缩聚方法和子结构方法结合,形成了一种更为有效的等价子结构缩聚方法。该方法去除了各子结构中副自由度之间的无关量,且在各子结构中分别进行相关矩阵运算,极大地提高了模型缩聚的计算效率,降低了对计算机资源的需求。