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第六届全国连接结构动力学学术研讨会于2025年5月23-26日在四川成都召开,会议由中国振动工程学会模态分析与试验专业委员会主办,中国工程物理研究院总体工程研究所(简称中物院总体所)、哈尔滨工业大学、西北工业大学、中国核学会核工程力学分会联合承办,《振动工程学报》协办。
本次会议围绕连接结构动力学领域的学术前沿及关键技术问题进行研讨,旨在增进领域内研究人员之间的学术交流与科研合作,推动相关学科领域深入发展。
会议邀请了本领域知名学者做大会主题报告,设置专题分会场进行口头报告交流。会议期间还同时召开中国振动工程学会模态分析与试验专业委员会委员代表会议、"数智化连接结构动力学"为主题的中国振动工程学会青年学者论坛。重庆励颐拓软件有限公司亮相研讨会并与业界专家共话连接结构动力学的前沿发展。
重庆励颐拓软件有限公司与中物院总体所共同打造非线性连接动力学分析专业产品NODYNAS, 在此次研讨会上首次公开亮相。
NODYNAS主要通过对复杂连接进行局部非线性动力学响应分析来反映出整体结构的非线性动力学响应,支持多种非线性连接单元,能够减少非线性求解时的迭代规模,提高计算效率,快速准确的为设备的制造和研发提供评估依据。
NODYNAS针对连接结构时域和频域的非线性振动问题,提出一种基于局部非线性转化的动力学降阶方法。采用Iwan、干摩擦、多项式、间隙模型等四种非线性链接单元模型描述连接界面的局部迟滞非线性,采用Newmark法和多谐波平衡法分别将时域和频域的非线性动力学方程转化为非线性代数方程组,将整体结构的非线性动力学响应降阶到仅与连接非线性相关的自由度上进行求解,通过减小迭代过程中雅可比矩阵的维数来提高计算效率,此外针对非线性问题不容易收敛的情况,在常规得牛顿迭代的方法上,增加了Broyden松弛迭代方法,并且引入了路径迭代法和反向扫频的方法来保证收敛的稳定性,能够在保证计算精度的同时极大提高计算效率。
NODYNAS内置四种非线性连接单元模型
简化模型示意图
NODYNAS后处理结果视图
对于图中的三自由弹簧振子模型进行多工况的激励幅值分析,可以得到如下图所示的响应情况,出现了明显的刚度软化和幅变阻尼现象。
多工况激励幅值位移响应曲线
简化隔振器模型
对如图所示的隔振器模型进行加速度激励分析,可清晰揭示位移响应中显著的非线性动力学特征。
NODYNAS软件集成多维度后处理模块,支持位移场、加速度场及速度场的时频域可视化重构。其专业数据可视化系统具备以下核心功能:
(1)多物理场响应曲线自动生成(含位移/加速度/速度响应曲线和云图绘制);
(2)面向非线性问题研究的专项诊断工具,涵盖收敛性监测指标(迭代误差演化曲线)、算法优化进程追踪(迭代次数统计曲线)及接触力学特性表征(非线性连接件力学响应曲线)。
该功能体系专为科研人员定制开发,通过可视化辅助分析工具链,可系统评估隔振系统在复杂激励下的动态失稳阈值与非线性耦合效应,为精密机械隔振设计提供量化评估依据。
简化隔振器模型后处理视图
简化隔振器模型迭代信息曲线
计算数据对比
通过简化的隔振器模型和退化为质量点模型的计算结果与合作单元已发表的论文中的模拟数据和实验数据进行对比,该算例与合作单位公开的论文结果一致,很好的验证了软件的求解精度。
NODYNAS是一款由利用C++语言实现复杂连接结构时频域非线性动力学分析专业软件,支持多种连接单元并且实现了基于局部非线性动力学求解方法,具备前处理、求解器、后处理整体流程,实现用户在软件界面即可完成求解的全过程操作,有效弥补了传统商业有限元软件在复杂非线性动力学问题求解能力上的局限性,特别适用于航空航天、精密机械等领域的非线性振动特性研究。
励颐拓软件期待与各界朋友进一步深入交流合作,共同推动连接结构动力学领域的创新与发展!