设调压室的水电站机组频率波动特征

设调压室水电站机组频率波动过程受到压力管道高频水击压力波和调压室内低频水位波动的影响.通过理论分析及数值模拟方法分析了此频率波动的特点.计算及分析结果表明:在负荷变化和扰动过程中,设调压室水电站机组频率波动可以分为主波和尾波,主波由压力管道内水流惯性所决定,衰减快;尾波发生在主波之后,是调压室水位波动引起的强迫性周期振荡,衰减慢.     

连接结构刚度识别的偏微分方程反演方法

在航天器的结构动力学特性分析中 ,连接结构的力学特性研究是一个比较薄弱的环节 .因为航天器中连接结构的刚度、阻尼受多种因素的影响 ,很难仅通过分析计算给出比较准确的模型参数 ,所以往往需要通过参数辨识方法识别这些参数 .以悬臂梁为例 ,从结构动力学微分方程逆问题的角度出发 ,应用偏微分方程最佳摄动量反演方法来识别其中连接结构的刚度参数 ,给出了利用测试数据识别连接结构刚度的具体步骤 .并通过数值仿真算例验证了参数辨识方法的可行性和有效性     

含孔平面力板弹性波散射与动应力分析

基于有中面力平板小挠度弯曲波动理论,利用复变函数方法,分析研究了含孔平面力板弹性波散射与动应力集中问题,得到了传播弯曲波时此种平板弯曲波动问题的分析解,分析了双向均拉力对弹性波散射及动应力系数的影响,给出了平板含圆孔及椭圆孔的动应力系数的数值结果并对数值结果进行了讨论。     

基于波动法的城市地下管线动态损伤识别

目的解决城市地下管线在运行过程中受到环境腐蚀而发生各种损伤的无损检测定位问题.方法基于弹性应力波在介质中传播理论对城市地下管线进行损伤定位.结合波动理论推导一维杆件在稳态正弦激励和瞬态半正弦激励下的振动解析解,并对弹性应力波在城市地下管线中传播机理进行数值模拟.通过杀死模型周向单元来模拟管线中的损伤,对应力波在带有单裂纹和双裂纹的管线进行数值模拟.结果瞬态半个正弦激励下一维杆件的振动解析解和数值解吻合得较好.由单、双裂纹损伤管线模型输入端入射应力波与反射应力波之间时差计算出的裂缝损伤所在位置与实际预设位置重合.结论波动法可以有效地识别城市地下管线中损伤的位置,为城市管网安全运行提供技术支撑.     

基于矩形单元波函数叠加法的平面近场声全息

波叠加法和等效源法都是平面近场声全息中的常用方法。传统波叠加法需要对所有单元计算数值积分,效率较低;等效源法直接将单元积分简化为单极子点源,计算效率获得提高,但其过度简化导致精度损失。针对以上问题,在基于波叠加法的平面近场声全息基础上,提出一种替代矩形单元积分的波函数叠加法。该方法将矩形单元的积分声场表示成Helmholtz方程球面波谱的波函数形式,并结合球面波谱的性质,将单元的远场球面波谱内推至近场,由此获得了与矩形单元积分声场等价的外部声场显式波函数解析表达式,有效避免了传统波叠加法的数值积分以及传统等效源法的过度简化。利用矩形简支板的近场声全息算例对比了所提方法、传统波叠加法以及传统等效源法的重建效果。结果表明：所提方法在全频段的声场重建精度均高于传统等效源法,在高频段的重建精度高于传统波叠加法,其计算效率显著高于传统波叠加法。     

基于遗传算法的车辆动力参数识别方法

为了确定桥梁交通振动试验中行走车辆的物理参数,提出基于遗传算法的参数识别方法.利用小波变换方法由车辆自由衰减振动响应获得车辆的模态参数,进一步应用遗传算法及复数特征值计算由模态参数反算车辆的转动惯量、刚度以及阻尼等物理参数.通过3组模拟数据的计算分析,验证了遗传算法用于车辆参数识别的有效性.以实际车辆的振动试验结果为例,检验了遗传算法在车辆参数识别中的可行性.算例及应用实例表明:应用遗传算法能精确识别出车辆的物理参数.     

含旋转振子的周期基础对地震弯曲波的隔震作用

提出一种含旋转振子的周期性基础（PF）板,用于高层建筑对地震弯曲波的隔震。早期对PF隔震的研究主要针对平面波,但地震波对于周期性基础板结构更易激发弯曲波。突破以往研究仅针对平面波的局限性,对弯曲波输入的频散关系进行探究;通过有限元法,利用可考虑板厚影响的SHELL单元计算PF板的弯曲波衰减域,系统研究材料参数和几何参数对弯曲波衰减域的影响;通过对三维有限元模型进行弯曲波和地震波入射的数值仿真试验,验证PF隔震的有效性。结果表明：弯曲波衰减域对连杆的宽度和弹性模量变化很敏感;在弯曲波输入下,PF的衰减域在10 Hz以下,与混凝土基础板相比,PF对弯曲波的隔震效率大于60%,能够作为高层建筑的隔震基础。     

平板弯曲粘弹性波散射问题的研究

基于薄板粘弹性弯曲波动方程,采用复变函数方法对平板开孔弹性波的散射问题进行了研究,得到了传播稳态波时此种平板弯曲波动问题的分析解。分析了材料粘性阻尼及入射波距离对开孔弹性波散射结果的影响。作为算例,给出了平板圆形开孔的动应力集中系数的数值结果,并对计算结果进行了分析讨论。     

脉冲谱—有限元技术对地层参数识别的应用

在地球物理勘探中,地震波一般由波动方程来表征.本文针对求解二维波动方程的参数问题,利用有限元方法把波动方程反问题转化为有限元反问题,并利用脉冲谱技术,即一个迭代过程进行求解.为验证方法的可行性,本文作了若干无嗓声与抗噪声的数值模拟算例,并分析了计算结果.     

弹性介质中SH波传播的三角形格子法

目的提出一种不规则边界非均匀弹性介质中反平面剪切(SH)波传播数值模拟方法,研究反平面剪切波入射时地表起伏及软弱层对场地的影响.方法将实际介质计算区域剖分成三角形网格,构造出控制体,给出积分形式的控制体运动方程;交替运用控制体运动方程和SH波的本构方程,在时间域上递推计算给出被研究区域内各节点的加速度、速度、位移和各格子的应力.结果给出了弹性介质中SH波传播数值模拟三角形格子法.数值算例结果与解析解比较,验证了方法的计算精度和有效性.瞬态反平面剪切波入射时,地表起伏、软弱层会引起场地的运动状态量和应力量的放大,有运动状态量和最大剪应力集中现象.结论SH波传播数值模拟三角形格子法计算精度较高,处理不规则边界非均匀介质波动问题的适应性强,算法实现简单、计算量小.是研究大规模、不规则边界非均匀介质中SH波传播问题的一种有力工具,为岩土动力学中的波动研究提供了一种新的数值方法.     

一般结合部刚度与阻尼参数的辨识

针对两侧均为弹性体的一般结合部，提出了一种基于实验模态参数的结合部刚度与阻尼参数的辨识方法．特别地，当弹性体内与结合部上存在部分难测模态分量时，给出了相应的辨识算法．该方法具有计算简单，易于编程，辨识精度好，实用性强等特点．     

机械结合面动态参数的研究

本文对机床结构中典型的结合面——螺栓结合面进行了研究,用有限元法建立了结合部的动力学模型,对结合面动态参数的识别方法进行了理论分析和推导,在此基础上,编制了求解接触刚度和接触阻尼的计算机程序ISD1,通过程序与实验相结合的方法,识别出了结合面本身的接触刚度和接触阻尼,为整台机床的动态特性分析和动态优化设计奠定了基础。     

齿轮传动系统扭振特性的灵敏度分析

本文研究了齿轮传动系统扭振固有频率及频响函数的设计灵敏度问题。对齿轮传动系统扭振动力学控制方程中时变的齿轮啮合刚度进行了分解．推导了系统扭振固有频率及频响函数相对于设计参数的灵敏度计算公式，这些设计参数可以是轴的扭转刚度、齿轮平均啮合刚度、阻尼及齿轮转动惯量等。这一方法可用于齿轮传动系统动力学优化设计。     

竖弯涡振控制的调谐质量阻尼器TMD参数优化设计

针对传统调谐质量阻尼器(TMD)的参数优化方法中无法考虑涡激气动力的气动阻尼和气动刚度效应这一问题,通过“类半带宽法”识别线性涡激力模型中相关气动参数,提出考虑涡激力气动阻尼和气动刚度效应的TMD参数优化设计理论模型.以厦漳跨海大桥为工程背景优化设计了用于涡振控制的TMD参数,研究涡激力气动阻尼和气动刚度对TMD最优频率比和阻尼比的影响,并通过风洞试验验证了TMD的涡振控制效果.研究发现,涡激力的气动阻尼和气动刚度效应会对用于涡振控制的TMD最优频率比和阻尼比产生一定的影响,从而影响最终的涡振控制效果.     

DDA方法在波动问题计算中的初步研究

采用DDA方法验证了一维应力波在不同边界的响应情况;在此基础上,实现了位移和应力两种地震波输入方式,并对两种方法进行了比较。基于DDA的一维计算模型,研究了在计算波动问题时块体单元尺寸和节理刚度的取值问题。研究结果表明：DDA模型网格在波传播方向的尺寸取最短波长的1/15～1/20;随着法向刚度的降低,节理对弹性纵波的衰减作用增大;当节理标准强度大于0.5时,DDA计算的节理面透射系数与理论透射系数的误差在5%以内。此外,基于DDA方法中波动问题的初步研究成果,对某地下厂房在正弦波作用下的动力响应情况进行了简单地分析,分析成果与有限元计算结果基本一致,这为DDA方法用于工程实例的动力响应分析奠定了基础。     

均质土中部分埋入粘弹性桩的瞬态波动响应

基于回传射线矩阵法,得到均质土中部分埋入粘弹性桩在单位脉冲作用下的桩顶速度导纳,然后利用Fourier逆变换和卷积定理得到了在瞬态半正弦激振力作用下的桩顶速度时域响应,与全埋入粘弹性桩作对比,分析桩身材料阻尼、外露桩长、桩侧土阻尼和刚度及桩底土阻尼和刚度对桩顶速度导纳和反射波的影响.结果表明:桩材料阻尼、外露桩长、桩侧土阻尼和桩底土阻尼对桩顶频域及时域速度响应有显著影响;桩侧土刚度和桩底土刚度只对速度导纳曲线的低频部分有影响,且桩底土刚度对导纳曲线的相位和反射波的形状及幅值有显著的影响.     

一种结构连接参数识别方法

结构连接特性的确定对于分析整个结构系统的动态特性非常重要。本文提出利用实测频响函数,分别对单个连接自由度进行独立辨识的识别计算方法。与现有方法相比,它具有计算简单,测试工作量小,工程应用方便等特点,实际的数值模拟与实验测试说明该方法有令人满意的辨识精度。     

基于HHT和WT识别高层建筑模态参数的比较研究

现役高层建筑动力响应的实测与参数识别对结构动态数据资料的补充和设计准确性的校验是十分必要的.首先回顾了基于HHT和WT识别结构动力参数的基本原理;接着,基于高层建筑动力响应的实测数据进行了结构固有频率和阻尼比的识别.结果表明,对结构固有频率和低阶阻尼比的识别两者都具有较高的准确性;而对于高阶阻尼比的识别,两者有较大差别.对于固有频率呈密集分布结构的动力参数识别,WT方法通过调整小波中心频率而实现频率分离,因而WT方法更为简单有效.     

基于子结构中弯曲波的拉索索力识别方法

以轴向受拉修正Timoshenko梁模型为理论依托,从波的角度对拉索子结构的动力特性进行研究,分别讨论了近场波与行波,发现距离梁端一定距离或较高的频段可不考虑近场波的影响。基于梁结构中的行波传播特性,通过3个测点的频域响应,利用最小二乘法拟合得到波分量系数,再以拟合残差最小为目标进行拉索索力和抗弯刚度的识别。通过拉索振动的数值模拟实验验证了方法的精确性,索力与抗弯刚度值识别误差均不超过1%。相比传统的频率法,该方法基于子结构索力识别,不受减震器和边界条件的影响,而且可基于识别的子索段索力,通过静力分析反推拉索各个位置的索力,同时,在各频率采样点处均能识别出相应索力,减小了外部干扰对索力识别的影响。     

基于RBF神经网络的钢框架梁端节点损伤识别

为有效识别钢框架梁端节点损伤程度及半刚性节点刚度参数,提出采用钢梁位移模态和曲率模态指标作为神经网络的输入参数,基于RBF神经网络对刚框架梁端节点损伤程度进行参数识别研究.结果证明,位移模态识别损伤位置的准确度高于曲率模态,对损伤程度的识别曲率模态优于位移模态.其中位移模态损伤识别误差小于10%,曲率模态识别误差小于5%,得出基于RBF神经网络可以较好的识别节点损伤及半刚性刚度参数.