用优化方法修正阻尼结构动力学模型

本文提出一种阻尼结构动力学模型修正方法，该方法利用复模态理论的正交关系和特征关系建立结构初始质量，刚度与阻尼矩阵的修正方程，然后用优化方法求解参数。应用实例表明，该方法能提高结构动力学模型精度，使计算和实测结构模态参数较好吻合。     

超高速电梯系统动态仿真分析

电梯的振动是影响舒适性的最主要因素,针对4.0 m/s 超高速电梯系统,以轿厢-轿架-导轨-钢丝绳耦合系统为研究对象,建立垂直系统振动动力学模型,结合机械系统动力学自动分析虚拟样机技术,通过建立钢丝绳动力学模型、添加导轨与导靴之间的接触力、水平振动激励及垂直振动激励,建立电梯整机虚拟样机模型,设定约束与驱动,进行动态特性仿真分析。仿真结果表明,电梯垂直振动加速度、水平振动加速度等性能指标满足要求,为超高速电梯的开发提供了设计依据。     

刚柔耦合系统动力学建模新方法

作高速大范围运动的机械系统，由于运动和变形的耦合将产生动力刚化现象，传统动力学理论难以计及这种影响。通过Kane方程在保证变形广义坐标完全精确到一阶项的前提下建立了系统一阶完备动力学方程。通过与传统动力学方程的对比分析，揭示了传统建模方法不仅遗失了动力刚度项。同时遗失了某些刚柔耦合惯性项。本文提出了一种通过对传统非完备动力学方程的修正以获得一阶完备动力学方程的新方法。     

高速曳引式电梯振动主动控制技术研究

运用运动弹性动力学方法建立高速曳引式电梯机械系统的动力学模型，进行其动态特性分析及振动控制研究。利用模糊自适应主动振动控制的方法，使模糊控制规则在控制过程中自动调整、完善，从而达到最佳的控制效果。应用MATLAB语言编程仿真表明，所设计的模糊自适应控制系统的振动控制效果优于传统的机械被动隔振，而且对振动环境的自适应能力强，控制器响应快，超调量小，有很强的鲁棒性，因而使电梯的乘坐舒适性得到很大的改善。     

电梯系统机电耦合模型仿真研究

本文以电梯机械系统和电气系统为研究内容,根据矢量控制原理和电梯负载及运行速度等参数分别建立了机械系统和电气系统模型,并完成二者的耦合,然后对电梯下降和上升过程进行模拟仿真,发现二者在电梯运行中是相互影响相互促进的一个整体。笔者认为,在今后的电梯研究中可以加大对二者耦合关系的研究,以进一步提高电梯设计和开发效率。     

具有齿轮—绳索机械系统的动态分析模型及解法

本文建立具有齿轮－绳索机械系统的离散－连续动态与力学模型，应用“动态子结构方法”并引入“虚约束”的概念得到了该类力学模型的动态响应；最后，应用该方法进行了实例计算，计算结果表明，其计算精度高于对应的离散动态力学模型。     

一种动力模型的局部修改方法

本文基于矩阵反问题理论，给出了一种动力学有限元模型的修正方法，这种方法的表达式简洁。考虑到模型误差主要产生于结构的某些特殊部位，因此有限元模型中的误差可以认为是局部性的。为了减少修正时对模型正确部分的影响和减少不必要的计算量，本文只对刚度或质量矩阵的局部加以修正。首先将所要修改的部分重新组成一个矩阵，利用特征方程，建立一个待修正的有限元模型，然后应用本文给出的方法进行修正。本文方法得到数值算例的证     

C/SiC复合材料结构件热模态模型建模和修正方法

C/SiC材料是一种热的不良导体，在防热隔热领域具有重要的潜在应用前景。本文开展了C/SiC结构件的有限元模型修正方法研究。在热弹性理论的基础上推导了各向异性材料的应力-应变关系，建立了C/SiC复合材料层板在高热流密度条件下的系统泛函。建立了考虑温度效应的C/SiC复合材料结构的动力学有限元模型。提出了基于多层级思想的C/SiC复合材料结构模型修正方法。以模态频率差值最小为修正目标，复合材料力学、热学参数为修正变量，开展模型修正。模型修正结果表明，本文提出的方法具有良好的修正效果，能够准确修正结构热环境下的复合材料参数及边界条件。     

用矩阵广义逆和灵敏度分析修正阻尼结构动力学模型

本文基于矩阵广义逆和灵敏度分析,提出了一种阻尼结构动力学模型的修正方法。该方法以实测结构模态参数为基准修正结构初始质量、刚度和阻尼矩阵,从而使计算和实测结构模态参数更为吻合。方法的修正过程分两步:首先,利用复模态理论的正交关系和特征关系对结构初始质量、刚度和阻尼矩阵作第一次修正;其次,利用复频率灵敏度分析对质量、刚度和阻尼矩阵作再次修正。数值算例和应用实例均表明,本文方法具有较高的修正精度,是一种简便有效的结构动力学模型修正方法。     

变几何桁架机器人动力学分析

本文结合变几何桁架机构的结构特点，对变几何桁架机器人的动力学分析进行了研究，提出了应用Ｋａｎｅ方法建立变几何桁架机器人动力学模型的一般方法，导出了其动力学的显示方程，并给出了一数字实例。     

一种改进的利用频响函数进行有限元模型修正的方法

在对机械结构的动态特性进行准确而可靠的预测时，有限元模型的设计参数的修正是很重要的。利用试验测试和预测的有限元模型计算得到的频响函数（FRF），在结构动力缩聚技术的基础上，推导出了一种改进的基于频响函数的灵敏度分析的修正方程。数值实例研究结果表明该方法利用不完备的测量数据，也可在很宽的频率范围内，同时对多个参数进行修正，有限元模型修正解与真实结构参数完全吻合。本文的方法可适用于大型复杂结构的模型修正。     

气压复位型电梯缓冲器的缓冲性能优化

电梯用油压缓冲器一般采用弹簧或柱塞复位，本文探讨了一种气压复位型的电梯用油压缓冲器，通过建立冲击过程的动力学方程，并应用正交优化方法和MATLAB动态仿真对其缓冲性能进行优化，寻找出关键参数——节流孔布局的近优解。     

Damage assessment on plate-like structures using a global-local optimization approach

A new method for finite element model updating using simulated data is presented. A global-local optimization (GLO) approach was adopted to adjust the uncertain properties of the FE model by minimizing iteratively the differences between the measured dynamic modal parameters and the corresponding analytical predictions. In contrast with most of the existing updating techniques, which minimize modal force errors, objective functions based on Coordinate Modal Assurance Criterion (COMAC) and Frequency Response Assurance Criterion (FRAC) were employed. The GLO procedure was employed to minimize the norm of these vectors by updating the physical model variables (thickness, Young modulus, etc.). The proposed model updating procedure was applied to damage localization and quantification of structures, whose damage characteristics can be represented by a reduction of the element bending and axial stiffness. Results showed that a significant reduction in terms of computer run-time and improved damage assessment can be achieved. The procedure is illustrated on a plate-like structure by measuring dynamic properties before and after structural changes for four different damage cases.     

基于GMPSO的有限元模型修正方法验证

为提高有限元模型修正方法效率,保证修正精度,提出基于高斯白噪声扰动的粒子群优化（GMPSO）有限元模型修正方法。介绍标准粒子群优化（PSO）方法和改进后的GMPSO方法,基于测试函数比对两种方法的全局寻优能力和寻优效率;提出高效的基于GMPSO有限元模型修正方法,阐述方法流程并明确各参数与实际物理量的对应关系;基于GMPSO有限元模型修正方法对高维有损伤简支梁模型（变量维度为10）实施修正,并与基于遗传算法（GA）的模型修正结果进行比对;基于GMPSO有限元模型修正方法对某在役桥梁结构实施修正（变量维度为13）,验证所提方法可行性。结果表明：经局部改进的GMPSO方法较原PSO方法的优化能力显著提升;高维损伤简支梁模型修正结果显示,基于GMPSO模型修正方法可获得较好的修正结果,修正效率较基于GA的模型修正方法有显著提升;在役桥梁结构有限元模型修正结果显示,基于GMPSO模型修正方法可有效降低主梁计算频率和试验频率的误差,所提方法可适用于较工程复杂结构模型修正问题。     

基于静动力的在役钻机井架承载性能研究

井架作为石油钻机的重要承载设备,其承载性能直接关系到整套钻机系统的安全运行。为了准确预测安全承载能力,综合考虑静动力学特性,提出了联合静动力的分层次模型修正方法。在灵敏度分析和工程经验的基础上,以反映结构性能参数的残差最小作为目标函数,构建优化修正模型,利用一阶搜索优化算法实现模型修正问题的求解。以某在役海洋钻井平台使用的井架为例进行分析,结果表明修正后的模型能全面、正确地反映结构的静动力特性,验证了该方法的可行性和必要性。基于此,利用修正后的模型动态模拟钻井加载工况、分析多遇地震响应以及进行偶遇极端工况下的双重非线性分析,从而预测了井架的失稳状态、破坏形式和极限承载能力。为在役钻机井架的安全承载能力预测和和抵抗突发恶劣工况的预报提供一个新思路,具有一定的实用价值。     

基于贝叶斯理论的钢筋混凝土柱受剪承载力计算

现行混凝土结构设计规范中钢筋混凝土柱的受剪承载力公式为半经验半理论计算公式,由于试验数据的有限性和钢筋混凝土材料离散性较大的本质特性,规范建议公式缺乏明确的理论模型。该文以贝叶斯动态信息更新思路,根据主观经验信息选定现行规范中钢筋混凝土柱受剪承载力计算公式作为贝叶斯先验模型,通过已完成试验研究的柱受剪承载力数据,应用贝叶斯方法综合这两类信息进行推断,建立钢筋混凝土柱在反复荷载作用下受剪承载力的概率模型,对未知参数进行估计,修正先验模型并建立后验模型,以达到对先验模型的更新。通过先验模型计算值、后验模型计算值及试验值相互间的对比分析可知：贝叶斯方法继承了先验信息的完备性和大量试验数据的准确性,能够更准确地预测钢筋混凝土柱的受剪承载力。     

静力模型修正的逆特征值方法

本文利用这特征值理论，提出了一种参数型静力模型修正方法．根据特征方程，建立起关于设计参数的非线性方程组，把模型修正问题转化为用Ｎｅｗｔｏｎ法求解非线性方程组的问题．本文给出的数值求解方法具有精度高、收敛性好、计算过程简洁的特点，数值仿真结果表明了该方法有很好的效果．     

基于虚拟样机技术的高速电梯动态性能分析与优化

为降低高速电梯振动以提高电梯的乘坐舒适性,论文运用SolidWorks和ADAMS联合建立了高速电梯虚拟样机模型,对其整机运行进行了动态分析、仿真。通过对高速电梯振动信号灵敏度分析,得出了各主要动力学参数对高速电梯振动的影响。结合振动信号频域分析、多体动力学系统固有频率分析,对电梯动力学参数进行了优化。仿真结果表明,优化后电梯各项动态特性指标较优化前均有很大的改善,为改进高速电梯运行性能提供了参考依据。     

Bayesian inference for parameters estimation using experimental data

A finite element (FE) model is developed for a curved cable-stayed footbridge located in Terni (Umbria Region, Central Italy) which accounts for uncertainties in geometry, material properties, and boundary conditions as well as limited knowledge on the behavior of connections and other components. Ambient vibration tests (AVTs) are carried out to identify the main dynamic parameters which are used for model updating in the Bayesian framework. Sensitivity analysis is performed to identify the main mechanical parameters affecting natural frequencies and mode shapes to be used as updating parameters. Finally, the posterior probability distributions of the selected updating parameters is estimated and used to assess the accuracy of the FE-based model. The importance of using a proper informative reference data set in the updating framework is assessed using different observations together with the importance of reliable surrogate models able to reduce the computational costs related to the whole framework.     

基于虚拟样机技术的电梯动态设计与优化

为优化电梯动力学参数以提高电梯的乘坐舒适性,论文运用SolidWorks和ADAMS联合建立电梯的虚拟样机模型,给定约束和驱动,对虚拟样机进行动态仿真和分析.通过对电梯振动信号频域分析和多体动力学系统固有频率分析后,对电梯动力学参数进行优化.仿真结果表明,优化后电梯各项动态特性指标较优化前均有很大的改善,为改进电梯性能提供了设计依据.