[发明专利]一种摩擦间隙配合的支杆连接结构动特性分析方法

权利要求书

1.一种摩擦间隙配合的支杆连接结构动特性分析方法，其特征在于，包括步骤如下：

1)建立支杆连接结构的完全连接关系有限元分析模型；

2)采用模态叠加的稳态动力学分析方法，对步骤1)完全连接关系的有限元模型进行基于频域的正弦扫频分析，获得正弦扫频分析结果；

3)从步骤2)获得的正弦扫频分析结果中，提取出连接支杆(1)在对应响应强度振动下的截面力载荷作为支杆截面载荷；

4)将支杆截面载荷和摩擦力f进行对比；若支杆截面载荷小于摩擦力，则根据步骤2)完全连接关系有限元模型的正弦扫频分析获得结构最终动特性结果，不再进行后续步骤；若支杆截面载荷大于摩擦力，则进入步骤5)；

5)进行等效处理，获得等效后的有限元分析模型；

6)采用与步骤2)条件一致的模态叠加的稳态动力学分析方法，对步骤5)等效后的有限元分析模型再次进行正弦扫频分析，得到考虑摩擦间隙配合下的结构动特性响应；

支杆连接结构，包括：连接支杆(1)、连接接头(2)和连接螺栓(4)；

连接块(3)固定安装在主体结构的前端框上，连接接头(2)通过连接块(3)固定连接主体结构；连接接头(2)的一端和连接块(3)之间通过螺纹副连接，连接接头(2)的另一端插入连接支杆(1)上端，连接接头(2)的另一端与支杆上端通过连接螺栓(4)固定连接，支杆下端固定安装主体结构内部的承力结构上；

步骤2)所述摩擦力f由连接支杆(1)与连接螺栓(4)之间的拧紧力矩产生；

步骤2)所述摩擦力f，具体为：

f＝sKT

其中，s为摩擦系数，K为连接螺栓(4)的拧紧力矩系数，T为连接螺栓(4)的拧紧力矩；

步骤5)所述进行等效处理的方法，具体为：

解除连接支杆(1)、连接接头(2)和连接螺栓(4)之间的完全绑定，在连接支杆(1)与连接接头(2)之间建立等效弹簧单元，将连接支杆(1)下端与主体结构进行绑定连接，将连接接头(2)和主体结构进行绑定连接；

所述等效弹簧单元的等效刚度K_eq，基于等效能量方法确定；

所述等效弹簧单元的等效刚度K_eq，根据连接支杆(1)与连接接头(2)之间的间隙公差设计值δ_gc，连接支杆(1)的刚度K_zg以及步骤3)所述支杆截面力载荷下的连接支杆(1)的轴向变形δ_zg确定；

所述等效弹簧单元的等效刚度K_eq，具体为：

2.根据权利要求1所述的一种摩擦间隙配合的支杆连接结构动特性分析方法，其特征在于：所述步骤1)的建立支杆连接结构的完全连接关系，具体为：

将连接支杆(1)下端与主体结构连接区域以及连接接头(2)与主体结构连接区域的自由度定义为完全绑定状态，将连接接头(2)和连接螺栓设置为弹性体，对连接支杆(1)、连接接头(2)和连接螺栓之间的自由度进行完全绑定。