[发明专利]基于刚体位移分解的局部振型识别方法

摘要

本发明属于工程结构技术领域。一种基于刚体位移分解的局部振型识别方法，通过对构件模型进行模态分析，获取各阶振型的节点总位移云图，提取j阶振型中i单元的节点位移向量{dji},并基于四节点正方形单元的刚体位移基向量[Br],获取j阶振型中i单元的相对刚体位移向量{drji}，并作出构件模型在该阶振型x方向、y方向、xoy平面上的刚体位移分解谱，进一步得出相对基本刚体位移分解谱，构建构件模型在j阶振型各方向上的局部系数β，从而判定在该阶振型的各方向上是否发生局部振型。本发明能够对结构或构件的局部振型进行精细识别，通过结构或构件的不同自由度上的相对刚度分布，确定相对刚度不足或薄弱的区域，进而指导结构或构件的相对刚度设计。

主权项

一种基于刚体位移分解的局部振型识别方法，其特征在于，包括以下步骤：①通过有限元软件对构件模型进行模态分析，获取各阶振型的节点总位移云图；②提取j阶振型中i单元的节点位移向量{dji},并基于四节点正方形单元的刚体位移基向量[Br],获取j阶振型中i单元的相对刚体位移向量{drji}，则实现振型的刚柔分离，其中：式中：b1、b2、bg分别为针对四节点正方形单元，采用正交分解法构造并获取x方向的刚体位移的基本变形向量、y方向的刚体位移的基本变形向量和xoy平面的刚体转动位移的基本变形向量；其中r1、r2和r3分别为j阶振型中i单元的x方向的相对刚体位移、y方向的相对刚体位移和xoy平面的相对刚体转动位移；③获取构件模型的j阶振型中所有单元的相对刚体位移向量，并依此分别作出构件模型在该阶振型x方向、y方向、xoy平面上的刚体位移分解谱，得出该阶振型在各方向上的振型相对位移值和该振型相对位移值所对应的单元个数的直方图；④对j阶振型的刚体位移分解谱进行分析，识别构件模型在各个自由度方向是否发生局部振型。