随机参数智能桁架结构在随机力下的闭环控制动力响应分析

针对随机参数压电智能桁架结构研究了基于概率的结构闭环控制系统动力响应分析模型与方法。利用振型迭加法导出了结构的物理参数、外荷载幅值以及闭环系统控制力同时具有随机性时 ,结构动力响应随机变量的数字特征计算表达式。通过算例考察了智能结构物理参数、外荷载幅值以及控制力的随机性对结构闭环控制系统动力响应的影响 ,并获得了一些有意义的结论     

平稳随机激励下线性随机结构动力响应分析

对于外载是平稳随机激励的线性随机结构分析问题,在随机变量函数矩点估计和虚拟激励法的基础上,建立随机响应均方值特征参数的矩估计算法.应用虚拟激励法将随机载荷转化为确定性简谐载荷,计算确定性结构在平稳随机激励下响应的均方值,采用点估计方法分析平稳响应均方值的均值和方差,并计算响应均方值的变异系数,通过两个算例考察结构参数的随机性对结构响应均方值的影响.由于基于随机变量函数矩的点估计和虚拟激励法具有较高的效率和精度,因而所提方法具有一定的工程意义.     

随机参数刚架结构的平稳随机位移响应动力可靠性分析

研究物理参数具有随机性的刚架结构的平稳随机位移响应动力可靠性的计算方法。考虑结构的物理参数具有随机性，从结构随机响应的频域表达式出发，利用求解随机变量数字特征的代数综合法和矩法，导出随机参数刚架结构在平稳随机激励下的位移及速度响应均方值的数字特征，再由动力可靠性的Poisson公式导出结构动力可靠度的计算公式。通过算例就各参数的随机性对结构动力可靠度的影响进行分析，验证本文方法的可行性。     

随机参数弹性连杆在平稳随机激励下的动力可靠性分析

研究随机参数弹性连杆机构在平稳随机激励下的动力响应分析。利用拓广的随机因子法,从求解系统固有频率的瑞利商公式出发,得出物理参数和几何参数均为随机变量的弹性连杆时变固有频率的均值和方差。从动力平稳随机响应在频域上的表达式出发,利用求解随机变量函数的矩法和数字特征的代数综合法,计算出随机参数弹性连杆机构在平稳随机激励下弹性位移和速度的均方值的均值、方差表达式,由动力可靠度的公式导出其动力可靠度的均值和方差的计算公式。通过算例,分析机构物理参数和几何尺寸的随机性对机构动力可靠度随机性的影响。     

基于概率的桁架结构随机振动响应分析研究

研究了具有随机物理参数和几何参数的桁架结构在随机振动激励下的动力响应问题.从结构在随机振动激励下其振动响应在频率域上的表达式出发,利用求解随机变量函数矩的方法和求解随机变量数字特征的代数综合法,导出了桁架结构的位移响应均方值和应力响应均方值的均值、方差和变异系数的计算表达式.通过算例分析了结构物理参数和几何参数的随机性对桁架结构在随机振动激励下动力响应随机性的影响,得出了若干有用的结论,为随机桁架结构的动力设计奠定了基础.     

压电智能桁架随机动力特性研究

压电智能结构在航天、航空工程获得了广泛应用。但其在随机荷载作用下的动力特性研究目前还很薄弱,以往计算方法的复杂性是造成这一状况的重要原因。本文应用虚功原理建立机电耦合智能桁架结构动力有限元方程,并基于虚拟激励原理提出系统受平稳/非平稳随机激励动力响应的高效算法,该方法自动包含了全部参振振型之间的互相关项及全部随机激励之间的互相关项,本质上是精确解法。应用给出的算法对15杆平面及25杆空间智能桁架进行较宽频带激励下平稳/非平稳随机振动分析,计算结果表明了算法的可靠及高效性。本文的工作为进一步进行压电智能桁架机电耦合系统随机控制打下良好的基础。     

干摩擦振子的非平稳随机响应分析

对单自由度干摩擦振子的非平稳随机响应进行了分析.仿真结果表明,干摩擦振子的随机响应中会出现粘滑现象.在较宽的频率范围内,干摩擦对振子的随机响应具有抑制作用,随着摩擦力增大,振子响应幅值和响应时变方差均减小.     

平稳随机激励下随机参数齿轮副的动力可靠性分析

将一对啮合齿轮等效为单自由度随机振动系统,研究随机参数齿轮副在平稳随机激励下的动力可靠度的求解方法。从其平稳随机响应的表达式出发,同时考虑齿轮物理参数、几何尺寸的随机性,利用求解随机变量数字特征的矩法和代数综合法,导出随机参数齿轮副在平稳随机激励下位移及其导数响应的数字特征,再由动力可靠度的公式导出随机参数齿轮副动力可靠度的均值和方差的计算公式。通过与MonteCarlo方法结果的比较,验证文中方法的可行性和有效性。     

基于信息熵的模糊随机桁架结构动力特性分析

考虑桁架结构同时具有模糊性和随机性，利用模糊熵和概率熵的概念，将结构的随机性和模糊性统一为结构的模糊性，将模糊随机结构转化为纯粹的模糊结构。利用模糊因子法和区间运算推导出结构固有频率的主值和最大、最小值的计算表达式。通过算例，分析结构物理参数和几何尺寸的模糊随机性对结构固有频率的影响，获得了一些有意义的结论。     

客车车身结构的随机响应分析

以客车车身结构为研究对象,介绍了随机响应的理论基础,讨论了路面不平度的功率谱密度在进行数值计算时的采样特性,对模型进行解耦并施加路面不平度载荷;最后,对随机响应结果进行分析,并用试验进行验证.实例计算表明,随机响应分析对改善车身结构强度具有指导意义.     

SEISMIC RANDOM VIBRATION ANALYSIS OF STOCHASTIC STRUCTURES USING RANDOM FACTOR METHOD

Seismic random vibration analysis of stochastic truss structures is presented. A new method called random factor method is used for dynamic analysis of structures with uncertain parameters, due to variability in their material properties and geometry. Using the random factor method, the natural frequencies and modeshapes of a stochastic structure can be respectively described by the product of two parts, corresponding to the random factors of the structural parameters with uncertainty, and deterministic values of the natural frequencies and modeshapes obtained by conventional finite element analysis. The stochastic truss structure is subjected to stationary or non-stationary random earthquake excitation. Computational expressions for the mean and standard deviation of the mean square displacement and mean square stress are developed by means of the random variable's functional moment method and the algebra synthesis method. An antenna and a truss bridge are used as practical engineering examples to illustrate the application of the random factor method in the seismic response analysis of random structures under stationary or non-stationary random earthquake excitation.     

随机结构动力响应分析的加权残值方法

基于矩法和加权残值法两者的特点,提出随机结构动力响应分析的一种新方法。该法是将加权残值法和概率论中的矩法相结合,对物理参数、几何参数和作用载荷具有随机性的结构进行动力响应数字特征分析。此法简便可行,且能获得结构中各个参数的随机性对结构动力响应的影响。通过梁和板的两算例,证明文中方法的可行性和有效性。     

随机参数平面刚架结构频率特性分析的随机因子法

对物理和几何参数均为随机变量的平面刚架结构,提出频率特性数字特征计算的随机因子法。首先将结构的刚度矩阵分解为各参数因子幂相等的矩阵之和形式,再由求解结构频率的瑞利商公式出发,将结构频率展成部分频率分量和的形式,利用求解随机函数数字特征的代数综合法求解结构频率的数字特征,并对矩形截面梁给出具体的计算公式,通过算例与其精确解及数值模拟结果的比较,验证方法的可行、有效和正确性。     

未确知桁架结构有限元分析的未确知因子法

文中构建物理参数、几何参数和载荷同时具有未确知性的桁架结构有限元分析模型，并提出基于未确知因子法的结构分析方法；利用未确知因子的数学表述和未确知有理数的运算规则，推导出结构位移响应和单元应力响应的计算表达式。算例给出未确知性结构的响应可能值及其可信度的计算结果，表明该方法的可行性和有效性。