基于 SSMTool 和 COMSOL 的旋转结构非线性振动模型降阶
Veröffentlicht in 2026
同时考虑离心力和科式力将使得非线性旋转结构动力学分析的计算成本极大。为突破计算瓶颈,研究首先利用 COMSOL Multiphysics 建立旋转结构有限元模型,计算离心力作用下的静态平衡状态,并提取质量、阻尼、科氏及切线刚度等系统信息。在此基础上,运用COMSOL Multiphysics with MATLAB,结合基于谱子流形方法(SSM)的非侵入式算法构建低维降阶模型,实现复杂旋转结构非线性动力学行为的高效预测。
研究将多个旋转结构及转子结构作为算例进行计算及验证。结果表明,所构建的降阶模型能够准确预测全阶有限元模型的非线性响应,并显著降低强迫响应分析的计算成本。部分算例进一步捕捉到了内共振、多个共存周期响应及鞍结分岔等复杂非线性现象。
研究表明,COMSOL Multiphysics与非侵入式 SSM 降阶方法相结合,能够在保持较高计算精度的同时显著提高复杂旋转结构非线性振动分析效率,为高维旋转结构的快速动力学分析提供了一种有效方法。
