双协调模态综合方法关于子结构划分的问题

小黑仔

本人最近在做模态综合，进行了自由界面模态综合后又进行了双协调模态综合法，都是运用在一个 简单的2d四层框架结构上，用matlab进行编程。但两者都是在当结构只划分为2个子结构的时候，综合精度较好，但是划分为3个的时候精确度却没有2个的那么好。设想了下可能影响的问题。
1、由于都只是一层层拆分，于是划分多个子结构后，自由悬浮子结构变多了，所以影响进度了
2、双协调是，我剩余模态取的不是很精确。
3、划分子结构的不合理。


希望各位能帮我解答下疑问，不甚感激啊。！！！

米斯兰达

我也在做动态子结构的相关课题，曾经对比过固定界面、自由界面和双协调的结果，也是用了双层框结构，但是没发现双协调比其余两种的结果不好啊。
楼主可否将程序发一下，共同学一学，谢谢！

小黑仔

%% substructure 1
[Freq1,CCD1]=femodal(mmc1,kkc1);

% 对接界面节点自由度
C1=7;C2=12;
nn1=length(kkc1);
% 波尔矩阵
Bo1=zeros(nn1);
Bo1(:,7:nn1)=[];
Bo1(nn1-5,1)=1;
Bo1(nn1-4,2)=1;
Bo1(nn1-3,3)=1;
Bo1(nn1-2,4)=1;
Bo1(nn1-1,5)=1;
Bo1(nn1,6)=1;
B1=Bo1';
clear Bo1

% % % % % 1号子结构主模态
FIK1=CCD1;
FIK1(:,motai1+1:nn1)=[];


% % % % % 1号子结构剩余模态求解
FID1=CCD1;
FID1(:,1:motai1)=[];
Kd1=FID1'*kkc1*FID1;
pasi1=FID1*pinv(Kd1)*FID1'*B1';



%% substructure 2
[Freq2,CCD2]=femodal(mmc2,kkc2);

% 对接界面节点自由度
C1=1;C2=6;
nn2=length(kkc2);
% 波尔矩阵
Bo2=zeros(nn2);
Bo2(:,7:nn2)=[];
Bo2(1,1)=1;
Bo2(2,2)=1;
Bo2(3,3)=1;
Bo2(4,4)=1;
Bo2(5,5)=1;
Bo2(6,6)=1;
B2=Bo2';
clear Bo2

% % % % % 用无刚体自由度法求2号子结构主模态
FIK2=CCD2;
FIK2(:,motai2+1:nn2)=[];
% % % % % 2号子结构剩余模态求解
FID2=CCD2(:,motai2+1:nn2);
Kd2=FID2'*kkc2*FID2;
pasi2=FID2*pinv(Kd2)*FID2'*B2';


%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%子结构质量阵和刚度阵
Mk1=FIK1'*mmc1*FIK1;
Mg1=pasi1'*mmc1*pasi1;
M1=[Mk1 zeros(motai1,6);zeros(6,motai1) Mg1];
Kk1=FIK1'*kkc1*FIK1;
Kg1=pasi1'*kkc1*pasi1;
K1=[Kk1 zeros(motai1,6);zeros(6,motai1) Kg1];
Mk2=FIK2'*mmc2*FIK2;
Mg2=pasi2'*mmc2*pasi2;
M2=[Mk2 zeros(motai2,6);zeros(6,motai2) Mg2];
Kk2=FIK2'*kkc2*FIK2;
Kg2=pasi2'*kkc2*pasi2;
K2=[Kk2 zeros(motai2,6);zeros(6,motai2) Kg2];
M=[M1 zeros(size(M1,1),size(M2,2));zeros(size(M2,1),size(M1,2)) M2];
K=[K1 zeros(size(K1,1),size(K2,2));zeros(size(K2,1),size(K1,2)) K2];

%% Assemble
t=pinv(B1*pasi1+B2*pasi2);
T21=t*B1*FIK1;
T22=t*B2*FIK2;
T41=-T21;
T42=-T22;
T11=eye(motai1);
T12=zeros(motai1,size(T22,2));
T32=eye(motai2);
T31=zeros(motai2,size(T21,2));
T=[T11 T12;T21 T22;T31 T32;T41 T42];
clear t T11 T12 T21 T22 T31 T32 T41 T42
M=T'*M*T;
K=T'*K*T;
[Freq3,CCD3]=FEMODAL(M,K);

小黑仔

米斯兰达 发表于 2013-7-24 14:12

                               
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我也在做动态子结构的相关课题，曾经对比过固定界面、自由界面和双协调的结果，也是用了双层框结构，但是没 ...

也不是说双协调不好，只不过当我把结构划分为3个子结构的时候。效果还没有划分为2个的来的好，是不是应该子结构划分越多综合效果才越好呢。。

程序发了，建框架的过程太长，还有function就不发了，k。m分别为结构的刚度矩阵和质量矩阵
其中CCD就是求得的模态，
上下都是一样的两层2d的框架，综合成四层框架，底部固结。。

固定，自由，双协调，哪个效果更好哦？

mxlzhenzhu

顶起，我也在搞这个，不过没你们快；我需要先做后处理；

小黑仔

mxlzhenzhu 发表于 2013-7-25 21:07

                               
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顶起，我也在搞这个，不过没你们快；我需要先做后处理；

后处理？
现在做不出成果好着急

mxlzhenzhu

能不能弄到这本书：
Model Order Reduction Techniques: with Applications in Finite Element Analysis

米斯兰达

mxlzhenzhu 发表于 2013-8-18 00:56

                               
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能不能弄到这本书：
Model Order Reduction Techniques: with Applications in Finite Element Analysis

我也一直在找这本书呢 可是目前完整的PDF的很难找到
我目前只有这本书的一个目录 还有一个从google图书上下载的不完整版本的
在http://pan.baidu.com/share/link?shareid=3322421950&uk=2281805662
需要的话自己去下载吧

如果在北京的话 刚才在清华图书馆查了一下 有这本书 可以去借来看看

mxlzhenzhu

米斯兰达 发表于 2013-8-18 07:56

                               
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我也一直在找这本书呢 可是目前完整的PDF的很难找到
我目前只有这本书的一个目录 还有一个从google图书上 ...

国图有，今天我就去见她，，话说你怎么学会了从 book google上下载图书？

米斯兰达

mxlzhenzhu 发表于 2013-8-18 09:04

                               
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国图有，今天我就去见她，，话说你怎么学会了从 book google上下载图书？

用一个软件 叫google book downloader就可以下载
其实能从google book上下载图书的方法很多 去百度搜一下就可以呢

mxlzhenzhu

米斯兰达 发表于 2013-8-18 11:07

                               
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用一个软件 叫google book downloader就可以下载
其实能从google book上下载图书的方法很多 去百度搜一下 ...

本书已阅，书边已黑，封面掉线，不知多少人曾经爱抚。

作者就是瞿祖清，对Guyan缩聚及其发展讲了一大箩筐，但是在11章中讲述了结合SEREP算法的试验方面应用，12章中讲述了超单元法，是很多书中尚未提及的。本书学术味较浓，视野独特，是消化回刍之物，欣悦无妨。

然书中对数值分析中应用最广的Fixed CMS着墨较少，甚为遗憾；且逻辑约略粗犷，不甚精细；鄙人草率之感，不敢冒犯。

pasuka

mxlzhenzhu 发表于 2013-8-18 17:22

                               
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本书已阅，书边已黑，封面掉线，不知多少人曾经爱抚。

作者就是瞿祖清，对Guyan缩聚及其发展讲了一大 ...

为什么不翻翻邱吉宝的那本《结构动力学》，里面子结构的东西也讲了不少

wei_x

我目前只有这本书的一个目录 还有一个从google图书上下载的不完整版本的
在http://pan.baidu.com/share/link? ... 0&uk=2281805662

看了下目录，有ANSYS中CMS用到的超单元方法，确实是好书。

mxlzhenzhu

小黑仔做过IRS和Guyan缩聚么？

我做Fixed-CMS马到成功，但是别的都不行哦

{:{33}:}米斯兰达

mxlzhenzhu

小黑仔 发表于 2013-7-25 09:49
也不是说双协调不好，只不过当我把结构划分为3个子结构的时候。效果还没有划分为2个的来的好，是不是应该 ...

根据我的经验：
Fixed-CMS广为应用，对规模适应能力比较强，适合仿真计算；
Free-CMS在自由度比较小的时候，精度很惊人，但是不具有规模适应性，DOF多了就不精确了；但是吸引人的是，潜在的和试验结合起来的能力；
Dual-Craig-Bampton法，在自由度较少的时候，精度不及Free-CMS，且可能产生负特征值，约束是富余约束时，计算结果有Spurious模态产生。我目前的程序还没有用三维FEM验证，不知道规模适应性，公开的研究结论是还行。

补充内容 (2014-4-3 00:04):
剩余柔度的计算要按照04年的原始论文来做，Roy R.Craig没有对这个问题进行强调，还差点害了我。

补充内容 (2016-1-8 18:28):
"但是不具有规模适应性，DOF多了就不精确了"是错误的理解，可能主要是因为对子结构频率有要求；参考帝国理工一个博士论文的说法。

补充内容 (2016-1-8 18:29):
Dual-Craig-Bampton虚频问题，在09年IMAC论文里面进行了进一步修正，呵呵，没有精力去验证了。