考虑滞回效应的螺栓连接组合结构非线性随机振动分析

来源：振动与冲击杂志2024年第5期北京时间：

作者：吴鹏辉,王纪磊,毛晨洋,赵岩,

单位：1.大连理工大学运载工程与力学学部工业装备结构分析优化与CAE软件全国重点实验室,辽宁 大连116023；2.大连理工大学宁波研究院,浙江 宁波315016

摘要：针对具有滞回效应的螺栓连接组合结构，结合虚拟激励法和多谐波平衡法实现了随机振动响应频域功率谱分析。首先，对于随机激励作用下的组合结构，以Jenkins模型进行本构建模。其次，将随机激励表达为复指数级数，将响应谱分析转化虚拟响应的向量运算，提出了扩展虚拟激励法（E–PEM）。最后，对虚拟响应求解中频域本构的计算困难，引入时频变换（AFT）处理；将非线性迭代转换为优化问题并利用信赖域方法求解，有效解决了传统牛顿法的收敛困难。以二自由度和组合梁模型为对象，研究了结构的随机振动响应谱特性，并同蒙特卡罗模拟法（MCS）对比验证E–PEM的正确性，同时对结构特有的非线性随机振动机制进行了讨论。结果表明：本文建立的E–PEM为一般非线性结构随机振动频域分析提供了一个可借鉴的求解思路。

关键词：滞回效应；随机振动；虚拟激励法；多谐波平衡法