基于Wilson-θ显式算法的动载荷快速定位及重建方法EI北大核心CSCD

通过将Wilson-θ数值算法转变为一种等效的显式表达式,由此建立了一种基于Wilson-θ显式算法的动载荷识别方法。在选取合适的参数θ值以后,该算法是无条件稳定的,并且避免了以往隐式识别算法中由于递推计算产生误差累积导致识别结果严重发散的问题。通过引入响应系数矩阵,该显式算法可以灵活地选取响应类型用于载荷识别计算。同时结合分离变量方法,将载荷位置信息从建立的模型矩阵中提取出来,由此减少矩阵求逆的次数,提高载荷定位计算的效率。结合简支梁的仿真算例与试验测试对该载荷识别方法进行验证。研究结果表明,基于Wilson-θ显式算法的动载荷快速定位及重建方法能够有效地识别得到载荷位置及相应的时间历程。相对于传统载荷识别方法,该方法计算结果的准确性更好,且运算效率更高。     

受横向分布载荷直梁弯曲应力分析的分离变量解法

考虑端部约束效应,并利用分离变量法,对受横向分布载荷作用的直梁弯曲应力问题进行分析,得到了直梁横截面上正应力和切应力沿梁高度方向以及沿梁轴线方向的分布规律,并将推导结果与经典结果进行比较。结果表明:在靠近约束端附近横截面上的切应力分布与用材料力学公式的计算结果相差较大,但应力最大值比较接近,正应力分布规律与用材料力学公式的计算结果相差较小,但应力最大值的差别不可忽略。稍微远离约束端处横截面上的正应力和切应力的分布均与材料力学计算结果一致。     

动态随机载荷识别技术研究

本文推导了在频域中识别动态随机载荷的基本公式，并在此基础上结合数字信号处理技术，有元分析法与误差理论，探讨了识别坦克车辆在行驶过程中行动部分所受的动态随机载荷的方法。     

动态载荷识别中的模态确定方法研究

提出了模态选取概念，这一概念比目前所采用的模态截断概念合理；在此基础上提出了反分析中模态选取的准则，并给出了相应的公式。大量算例表明，采用本文提出的准则和公式可以防止因模态选取不当而产生的伪解，避免计算中的数值病态，明显提高了动态载荷识别的成功率和精度。     

吊车动态载荷识别研究

本文针对某工程结构可靠性鉴定工作,研究桥式吊车使用中对厂房的荷载作用;利用时程曲线差分改进动态载荷识别的时域法,识别实验测得的某等高多跨单层厂房吊车刹车时程曲线,结果与荷载规范符合较好.本文介绍的实验技术和分析方法,对于地震区复杂结构可靠性鉴定和制定荷载设计标准都有实用价值.     

动态载荷识别位置优化的传递函数相干法

利用多自由度动力学原理对频域载荷识别方法进行分析,对传递函数病态性进行了研究,分析了动态载荷识别方法中响应点位置对传递函数病态性及载荷识别结果的影响.为降低载荷识别误差特别是结构共振频率下的识别误差,基于传递函数的相干分析定义了传递函数相干因子,并提出以最小传递函数相干因子为目标的动态载荷识别位置优化的传递函数相干法....     

基于贝叶斯功率谱变量分离方法的实桥模态参数识别

工程结构参数识别不可避免地受到测试噪声和模型不确定性的影响,因此在模态参数识别过程中引入贝叶斯方法进行不确定性量化,具有较为重要的意义。通过对自功率谱和互功率谱的统计特性进行分析表明,功率谱迹（自功率谱之和）的概率密度函数与振型无关,因此可以实现振型参数与其它参数（频率、阻尼比、模态激励和预测误差等）的分离。以此变量分离原理为依据,可以实现\     

复杂分布动载荷识别技术研究

复杂结构的分布动载荷识别技术是动载荷识别技术的难点之一。本文推导了基于广义正交多项式特征技术动载荷识别模型，解决了在一定精度范围内通过有限测量点的振动信息识别具有无限未知量的分布动载荷关键技术，通过动态标定技术的研究和复杂结构有限元模型数值仿真计算，验证了方法的正确性、有效性和工程可用性，适用于具有确定性分布的稳态振动载荷识别．为分布动载荷识别技术的发展打下一定的基础。     

动态载荷激励位置时域识别技术研究

对实测振动加速度信号进行分析,采用基于盖尔圆定理的GDE算法识别作用于结构的动态载荷数量;在此基础上,建立结构有限元模型,运用基于正交多项式拟合的动态载荷时域识别方法拟合虚拟激励位置处的当量动态载荷,基于优化理论建立动态载荷位置时域识别的数学模型,计算该模型结果向量的均方根值并将其作为识别动态载荷激励位置的判别依据,提出了动态载荷激励位置识别的均值判别系数法。仿真和试验结果均表明方法正确可行,可用于线弹性系统多个谐波载荷或任意形式时变动态载荷的激励位置识别。     

动态载荷激励位置识别技术研究

以简支梁为研究对象,提出了一种动态载荷激励位置识别的“最小判定系数法”。预估载荷虚拟激励位置,择优选取两组加速度响应并在频域内识别虚拟激励位置处的两组当量动载荷,令其差值为最优化目标变量,则最小目标变量对应的一组虚拟激励位置即为载荷真实激励位置。仿真和实验结果表明该方法正确、可行。     

结构动态载荷识别的精细逐步积分法

对比例阻尼系统给出了基于精细逐步积分法的动态载荷识别方法．首先将系统进行模态坐标变换得到无耦合运动方程,然后应用精细逐步积分法构造一种高效精确的载荷识别公式,再由结构动态响应求出动态力的时间历程。数值算例验证了本方法的识别精度是好的。     

逆虚拟激励法随机载荷识别试验研究

采用逆虚拟激励法进行载荷识别,分别在阻尼比不同的钢和有机玻璃悬臂梁上进行了多次随机激励下的载荷识别试验.此方法通过采用逆虚拟激励法和奇异值分解法的结合在一定程度上克服了频响函数在近固有频率附近的病态,并减少了计算工作量,同时以相干函数和频响函数为依据来调整试验中激振杆等的安装状态,经验证取得了较好的识别结果.研究表明,逆虚拟激励法在工程实践中有广阔的应用前景.     

振动载荷识别的奇异值分解法

本文采用奇异值分解技术处理载荷识别方程组系数矩阵的病态问题,并将这一技术应用于某机平尾的地面振动载荷识别,得到了令人满意的结果,为该机平尾的飞行载荷识别提供了有关技术和经验。     

由有限元-Wavelet-Galerkin法识别桥面移动载荷

基于欧拉梁模型，将有限元法与Wavelet—Galerkin法相结合应用于车桥系统移动载荷识别中，建立了一种动载荷识别的新方法。该方法的优点在于利用小波识别的方法将原来复杂的微分方程（组）分解成小波空间里互相独立的线性方程（组），简化了计算，同时也消除现有方法如力平衡法Ⅱ、有限元法等由位移（应变）信号得到速度、加速度信号过程中的拟合求导的误差。文中讨论了测点排布，采样频率等因素对识别精度的影响，数值仿真表明该方法能正确而方便地进行车桥系统的移动载荷识别。     

动态载荷识别的计权加速度法

对一种动态载荷识别的计权加速度方法进行了数值仿真研究。设计了一悬臂梁的有限元分析与数值模拟算例 ,结果表明 ,对只作用在一个节点上的三角脉冲载荷而言 ,此方法都具有较高的识别精度。无论是离散或是连续系统 ,在模态缺省的情况下 ,结果还较令人满意的。     

利用脉冲响应函数识别载荷的时序法

采用了Ｄｕｈａｍｅｌ积分来求解比例阻尼离散结构系统的动态载荷识别问题。使载荷识别这一结构分析反问题变为用正分析方法来处理。在实测自由度数不少于待识别荷载自由度数的前提下，本方法克眼了识别精度受实测信息数目限制的缺点。经实验考证，该方法精度高。算例亦表明，同样的实测信息，本文方法将得到较传统方法［５］～［９］更理想的解答。本文用奇异值分解代替文献［５］～［９］中的最小二乘法。即使系数阵秩亏损，仍可求得最短范数的最小Ｍ乘解。     

采用光纤传感测量的直升机旋翼桨叶分布载荷识别

针对直升机旋翼载荷识别的传统技术具有测量信/噪比低、不易分布式识别等缺点,基于光纤传感测量技术,建立了一种新的旋翼桨叶分布载荷识别方法.首先建立了基于分布测量应变和模态分析的旋翼桨叶分布载荷识别理论,然后进行了悬停状态下模型旋翼桨叶的光纤传感测量,最后应用建立的识别理论,识别出了模型旋翼桨叶沿径向分布的载荷.     

具有连续分布梁模型动载荷的识别技术研究

用正交多项式拟合的方法对连续系统的分布动态载荷进行识别的技术,为用有限的测量信息进行连续系统分布载荷的识别提供了可行的方法。该方法只须获取足够的测量点的响应来识别分布载荷正交多项式的系数,满足识别的精度要求,同时对测量点的位置无特殊限制。实际工程中进行载荷识别时,很多结构只能测量到部分位置的响应,这时该方法能很好地解决这类问题。该方法对测量数据噪声的灵敏度较小,具有很好的抗干扰能力。通过计算机仿真,证明了该方法理论的正确性和工程应用的可行性。     

基于虚载荷变量的无网格法形状优化的研究

将选择施加在"虚结构"控制点上的虚载荷作为形状优化的设计变量,并将它与无网格Galerkin法相结合来开展结构形状优化研究,采用罚函数法来施加边界条件,通过直接微分法建立了结构形状优化的离散型灵敏度分析算法,利用无网格法研究了节点坐标关于设计变量导数的计算。所提出的算法简单明了,它不仅解决了网格的畸变问题,而且简化了优化模型和迭代流程,并可使结构的受力特性得到进一步的改善。最后用2个工程实例验证了所建立的算法,并得到了形状优化结果。     

基于盲源分离的结构模态参数识别

提出一种结构模态参数识别的新方法。该方法以盲源分离理论中基于二阶统计量的AMUSE算法为基础,通过对测试数据Hilbert变换构建分析数据矩阵,通过求解不同时滞下数据协方差矩阵的广义特征值问题实现对结构模态参数的识别。数值算例结果表明,该方法不仅适用于实模态情况,同时适用于复模态情况,且计算简单,识别精度高,对测量白噪声有很好的鲁棒性。