关于“耦合”的概念？

vib

请教：振动模态的耦合到底指的是什么意思？
是指振动系统中各个子系统之间的相互作用？（如果不是，这可以称作耦合吗？）
还是指不同的振动方向之间的相互作用？

[ 本帖最后由 eight 于 2008-5-12 17:21 编辑 ]

gh688

原帖由 vib 于 2008-5-11 14:14 发表

                               
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请教：振动模态的耦合到底指的是什莫意思？
是指振动系统中各个子系统之间的相互作用？（如果不是，这可以称作耦合吗？）
还是指不同的振动方向之间的相互作用？

从振动方程上看模态耦合就是不同振动方向之间的相互作用，如果各模态矩阵都是对角阵那就不存在耦合啦，感觉耦合体现在方程中就是几个元素被关联在一个方程中

iewoug

我最近这个概念也有些迷糊乐
按照这个认识，对于可以实模态分解的振动方程而言，就是不存在各个模态之间的耦合。。。
而看到许多人讲的“对于频率相接近的模态之间存在相互影响”，从解耦的观点而言，是不存在相互作用的。。都可以化为广义坐标下的单自由度方程了。。。
希望能共同辨别一下。。

gh688

从数学的角度来看，解耦就是一个空间的变换，但是并没有改变原有方程的性质。如果方程中元素是相关的话那变换空间也不能解耦。从理论上可以实模态分解的振动方程确实不存在各个模态之间的耦合，“对于频率相接近的模态之间存在相互影响”是指实际的系统吧

iewoug

你的意思是 可以这样概括。。
解耦是空间的变换，所以各种变化都不解耦，本质耦合的不能解开（暂时这么定义本质耦合这名词。。）
而本质可以解耦的就可以解开。。

"“对于频率相接近的模态之间存在相互影响”是指实际的系统吧"   
此说法。。。频率接近的模态也可以是实数解耦啊。。。

[ 本帖最后由 iewoug 于 2008-5-12 01:46 编辑 ]

gh688

多自由度系统间的耦合取决于我们观察其运动时所选取的坐标系，坐标系选的合适可以使运动间消去耦合作用，这就是主坐标系了，在主坐标系下多自由度系统犹如多个彼此独立的单自由度系统。解耦的系统运动正是系统的N个固有振动。如果这样解释的话“对于频率相接近的模态之间存在相互影响”这个说法对于解耦的情况就说不通了，不知道哪来的相互影响
另外在物理坐标下系统的元素具有明确的物理意义，可以说耦合是不同振动方向之间的耦合。那在广义坐标下元素就没有直观的物理意义了，模态坐标下的元素也就是反映了每一个固有振型对系统的贡献量，模态坐标下耦合就是这些贡献量的耦合

iewoug

你说的我都明白。。。只是对以前论坛上的一些帖子说得耦合的概念有些迷惑
这里把有关的帖子转贴过来，希望能给大家一些认识。。。
“ 结构的弯曲变形如果对扭转做功，那么，弯曲模态就会和扭转模态耦合，或者弯心和扭心不重合，那么就有可能出现耦合模态，严格说模态带有弯曲变形的同时也伴随有扭转变形，俗称弯扭耦合.. ..” －－欧阳中华
“各个方向的模态频率即使接近，也不存在模态的耦合，但倘若存在接近这个频率的激励，而且对两个模态都做功，那么就可以同时激起弯曲和扭转变形，但这不是弯曲与扭转模态的耦合，所以是否同时出现是看激励是否能对它们都有能量输入...”－－欧阳中华
“耦合是指一个振动模态中包含多种振动形式” －－id2001_0

我的疑惑已经得到解答了－   －
我是把响应耦合，即振动耦合，和模态耦合的概念混淆了。以为大家说耦合就是指的模态耦合。。。
谢谢诸位 －  －:@D

wanyeqing2003

原帖由 vib 于 2008-5-11 14:14 发表

                               
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请教：振动模态的耦合到底指的是什莫意思？
是指振动系统中各个子系统之间的相互作用？（如果不是，这可以称作耦合吗？）
还是指不同的振动方向之间的相互作用？

振动耦合主要是针对多自由度，各坐标系统振动响应之间的关系，我的理解是这样的：
1、在运动方程组中，有的方程里包含多个自变量。其解与多个坐标有关；
2、某一阶振动模态与多个自变量有关。

mayongtao

耦合就是各个子系统之间的相互作用。
如果两个子系统之间有大量的能量交换，叫做强耦合，反之叫做弱耦合。
举一个很简单的例子，如果一个干电池带动一个内阻很小的电灯泡，那么这个干电池子系统与这个小灯泡就叫做弱耦合，如果干电池的内阻和小灯泡的内阻相当，那么功率匹配，它们之间就会发生强耦合。如果灯泡的内阻远大于干电池的内阻，那么它们之间的能量交互也会很小，它们之间就又是弱耦合。

我认为耦合就是“对火”，，所以无论是交朋友还是找对象我们都希望能发生强耦合，也就是一定要“对火”

希望我的解释对大家有帮助，谢谢

[ 本帖最后由 gh688 于 2008-5-25 20:05 编辑 ]

tweezers

原帖由 mayongtao 于 2008-5-25 20:00 发表

                               
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耦合就是各个子系统之间的相互作用。
如果两个子系统之间有大量的能量交换，叫做强耦合，反之叫做弱耦合。
举一个很简单的例子，如果一个干电池带动一个内阻很小的电灯泡，那么这个干电池子系统与这个小灯泡就叫做 ...

很多书上还提到动耦合和静耦合，说的应该是质量阵和刚度阵吧？
mayongtao的比喻很形象，呵呵。

gh688

tweezers的说法好像有问题，刚度阵的对角线元素非零称为刚度耦合，质量阵的对角线元素非零称为惯性耦合。你所说的动耦合和静耦合我以前没注意，能解释一下吗？

weiping2017

其实解耦就是为了让物体在一个方向的振动占尽可能大的比例，另外一些方向尽可能为0.防止共振。这些就通过调整刚度矩阵，质量矩阵和阻尼矩阵来实现。评价标准就是解耦率，在能量法中就是看该方向的能量占总能量的比率（我是新手，请专家鉴定说法）

vib

谢谢各位的回答：

原帖由 iewoug 于 2008-5-12 00:56 发表

                               
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响应耦合，即振动耦合，和模态耦合 ...

这三个概念是来源于英文吗？对应的英文名字是什莫？我只知道有模态耦合，另外两种提法有"出处"吗？希望了解更多

希望大家继续就这个三个概念展开讨论，

antonylau

coupled mode

huangzehao

看了上面的帖子后感觉模态耦合越来越模糊。也许原来学习时就一知半解，到头来更混了。我倒赞成两阶模态的频率比较接近这种说法，为什么呢？实际工程中，如果受到一个外界激励，其频率是某两个模态的频率（或接近），就会导致这两阶模态同时共振，而无法区分。也就是说结构固有频率密集就可能会导致模态耦合。解耦的办法我认为可通过修改结构的办法或者根本没有这种激励存在也就没有什么问题了