基于键合图的模态分析与应用研究*

赵振宇， 周刘兵

(深圳信息职业技术学院， 广东 深圳 518172)

基于键合图的模态分析与应用研究*

赵振宇， 周刘兵

(深圳信息职业技术学院， 广东 深圳 518172)

传统的模态分析方法采用牛顿定律建立运动方程，分析质量矩阵[M]和刚度矩阵[K]，求解系统的固有频率和振型的过程十分复杂、繁琐。将键合图理论与方法运用于系统的模态分析，通过建立系统的状态空间方程，可以得到系统的模态。该方法能简便、正确计算系统的模态，获得完整的数据。文中提供的算例进一步证明了该方法的正确性和有效性。

键合图;模态;振型

0 引 言

在机械振动中，多自由度系统的振动方程式通常采用两种方法建立[1]:①用动力学的基本定律或定理直接对系统中的物体建立各自的运动方程式，综合这些运动方程式就是系统运动方程式；②分析力学的方法，该方法主要用于一些多自由度的系统，合理地选取系统的广义坐标，得到动能和势能用广义坐标表示的表达式，再利用计算虚功的方法求得广义力，得到运动微分方程式。与动力学方法相比，该方法采用了拉格朗日方程，建立的运动方程式较规格化[2]。

键合图理论与其它动力学方法相比, 有以下显著特点[3]:①用统一的方式处理多能域并存的系统；②以简明的图形方式直观地揭示系统的动力学特征，将研究多种能量范畴系统的动态特性方法统一起来，并在键合图模型中充分反映系统内部的信息流向、功率流向和元件间的负载效应；……