结构动态载荷识1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.     

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。     

压电智能结构冲击荷载谱的反演方法

基于对智能层合板结构的模态分析，提出由结构的压电模态响应反演瞬态荷载时间历程的有限元方法。介绍了压电模态传感器的实现原理，并给出了由实测压电单元输出得到结构模态响应的计算公式。采用无条件稳定的精细逐步积分法求解结构的模态动力学微分方程，构造了通过结构的模态响应直接反求荷载列阵的迭代算法。该方法迭代过程简单可靠、计算速度快、识别精度高，适用于任意形状和边界条件的复杂智能结构。实例表明了该方法的可行性。     

动态载荷时域识别的级数方法

以动力学基本理论为基础，推导出在实模态和复模态空间内载荷识别的级数系数平衡法，并以幂级数展开理论获得动态载荷识别的计算公式，将时域中的卷积关系近简化为一个线性关系。数值仿真计算表明，这种方法适用于各种正弦、三角等波形的时域载荷，尤其对在共振频率下的正弦激振力，利用其过渡响应可满意地进行识别。     

动力学方程的解析逐步积分法

提出了求解动力学方程的一个新型的逐步积分法。基于动力学方程的解析齐次解,构造出动力学方程解的一般积分表达式,借助于显式、自起动、预测-校正的单步四阶精度的积分算法,离散方程右端的等价荷载项,给出了一个新的解析逐步积分方法格式。如果用分块求解,其刚度阵、质量阵等将有较小的规模,将使计算效率更高。算例表明本文方法比中心差分法、Newmark、Wilson-θ、Houbolt法等有较高的精度,本文结果更接近解析解。本文方法也适用于非线性,因为本计算格式是显示,因此不需要迭代求解。     

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.     

引射筒动态载荷识别研究

基于动态载荷的频域识别方法,对引射筒所受发动机试车产生的动态载荷进行识别。通过实验测量引射筒在试车过程中的动态响应;通过有限元计算方法获得载荷基函数对结构作用响应;采用最小二乘法获得引射筒所受动态载荷谱。计算识别所得载荷谱产生的动态响应,并与实验测量值比较,给出识别所得动态载荷谱误差,并分析误差产生原因。结果表明,频域载荷识别方法能较准确识别引射筒在发动机试车过程中所受动态载荷,可为工程研究提供参考。     

动态载荷识别的SWAT方法研究

本文成功地将ＳＷＡＴ载荷识别方法的币系统推广了到了约束系统。不仅在理论上给出了证明，而且利用计算机进行了仿真验证，仿真实例表明，该方法精度高，对噪声不敏感，最后在悬臂梁上进行了实际动态载荷的识别验证。结果表明，ＳＷＡＴ方法用于约束系统的载荷识别是可行的和有效的。     

基于灵敏度分析的结构动态载荷识别研究

对结构动态载荷反演问题进行深入研究,提出了一种基于灵敏度分析法的结构动态载荷识别时域分析技术。将结构输入动态载荷表示为一系列参数的形式,通过灵敏度迭代分析来确定相应的载荷参数,从而确定结构的动态输入载荷。在灵敏度迭代求解过程中,为减少响应测量噪声引起的影响,引入正则化求解技术来寻求满足工程要求的稳定近似解。最后提出的方法成功应用于正弦级数迭加形式的输入载荷识别,仿真结果表明灵敏度分析法在载荷识别中是有效的。     

基于精细积分的冲击载荷时域识别方法研究

假设动载荷在时间步长内为线性函数,结合精细积分法提出了一种新的冲击型动载荷时域识别方法。该方法利用系统响应构造状态空间方程组,进而建立精确的非递推连锁计算格式的时域内动载荷反演模型,它对初值不敏感,无积累误差,计算简单、精确、高效。论文对动载荷识别反问题的不适定性进行了分析,通过正则化技术克服了模型算子的病态特性和响应测量噪音的不利影响。数值仿真算例表明该识别方法在测量数据有噪音污染的情况下,能稳定有效的反演动载荷。     

精细直接积分法的积分方法选择

讨论了精细直接积分法中积分方法选择问题。通过理论推导和数值试验,指出为保持精细算法的高精度,应根据荷载的性质选择合适的积分方法,并得出激励为多项式形式时应选择代数精度高的积分方法的结论,指出科茨积分、高斯积分是保持精细算法高精度的较好积分方法。     

智能板动荷载监测的压电单元模态法

基于对智能层合板结构的模态分析,提出由结构的压电模态响应反演瞬态荷载时间历程的有限元方法。介绍了压电模态传感器的实现原理,并给出了由实测压电单元输出得到结构模态响应的计算公式。采用无条件稳定的精细逐步积分法求解结构的模态动力学微分方程,构造了通过结构的模态响应反求荷载列阵的迭代算法。该方法作为动态激励的压电模态响应易于实时监测,迭代过程简单可靠、计算速度快、识别精度较高,适用于任意形状和边界条件的复杂型智能结构。实例表明了该方法的可行性。     

结构体系动力方程求解的显式积分格式的能耗特性

针对作者提出的结构体系动力方程求解的一种显式积分格式,探讨其数值计算能耗特性即算法阻尼特性,导出了其算法阻尼值随体系的物理阻尼和结构体系振动频率值变化的关系,并进一步讨论了该积分格式用于无限介质波动的数值模拟中抑制或消除透射边界引起的计算高频失稳问题,给出了该积分格式与中心差分格式的对比分析算例。     

结构动力方程的增维分块精细积分法

在增维精细积分法的基础上,对矩阵进行分块计算.考虑非齐次项的特点,减小了矩阵的维数,实现简化计算,提高了计算效率,同时算法仍然具有增维精细积分法的原有优点.数值算例表明本方法在保持精度的同时提高了计算效率,在处理大型问题时将有着很大的优势.     

结构地震反应分析的一种新精细积分法

将Newmark法中常平均加速度法的基本假定与更新精细积分方法结合起来,提出了一种新精细积分法,并应用于结构的地震反应分析中。推导了该方法的计算公式,对其稳定性进行了分析。与更新精细积分法相比,在实现动力微分方程降阶后,矩阵尺度和方程个数减少一半;并且迭代公式直观,可以非常方便地求出结构在地震作用下的位移、速度和加速度反应。提出的方法虽然是条件稳定的,但是其稳定性条件极易满足。算例表明方法的有效性及对地震作用的较好的适应性。     

索的动刚度与模态参数识别

索的动刚度描述动态过程索的荷载与变形的关系,是索本身固有特性的描述。从考虑垂度影响的索的动刚度解析解出发,提出了适用索模态参数是不相应的简化解。试验得到了索的频响函数,采用最小二乘拟合的方法,应用推导的索动刚度简化解,识别出了索的各阶频率和阻尼比。     

一种结构动力方程的并行直接积分方法

本文提出了一种求解大型结构动力方程的新的并行直接积分方法。该方法在L.Brusa和L.Nigro提出的一步(one-step)直接积分方法的基础上,引进并行运算步骤。并行运算步骤是通过将动力积分方程子结构化,同时进行组集和凝聚实现的。该方法在西安交通大学ELXSI-6400并行机上程序实现,计算结果表明能有效地求解大型结构有限元动力方程的并行直接积分方法。     

混流式水轮机轴向动荷载识别

水轮机轴向动荷载是机组总轴向力的主要组成部分，其特性直接影响水电站厂房设计和安全经济运行。合理对其进行评估具有重要的意义。文中以一水电站厂房结构和机组联合现场振动测试数据为基础，将厂房结构和机组视为一耦联体系，采用改进遗传算法和有限元技术编写程序，对水轮机轴向动荷载进行识别。识别结果比较理想。该方法简单有效，具有较强的实用性。