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相似文献
 共查询到20条相似文献,搜索用时 109 毫秒
1.
结构动态载荷识别的精细逐步积分法   总被引:16,自引:3,他引:13  
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 ,再由量测到的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  相似文献   

2.
动载荷识别的广义域模态模型及其精度分析研究   总被引:6,自引:0,他引:6  
基于广义域模态模型提出了一种仅用系统响应输出识别动态载荷的方法。以系统中的其它点作激励点来代替常常为不可达的实际载荷作用点,通过辨识得到系统模态参数并在模态和物理两种坐标下对动态载荷作出估算,从而避免通常对系统修改结构或改变边界条件而导致的识别误差。对该模型的误差传播牧场性与识别精度分析结果表明该方法能适用于工程实际动载荷测量。  相似文献   

3.
基于模态分析法的载荷识别方法利用模态矩阵获得系统的非耦合形式,推导单自由度系统的载荷识别公式,但要求系统为比例阻尼。在模态模型基础上,对一般系统建立基于二阶系统解耦的动载荷时域识别模型。首先,利用基于Lancaster结构的二阶系统解耦方法推导出系统的非耦合形式;然后,采用精细逐步积分方法,在载荷为阶跃力的假设下,推导出载荷识别数学公式;最后,由系统实时响应反求结构载荷的时间历程。数值算例验证了本文方法针对比例阻尼系统较模态模型具有更高的精度,而且对非比例阻尼系统也有效可行。  相似文献   

4.
采用固体各向同性材料惩罚模型(solid isotropic material with penalization,SIMP)进行动力拓朴优化通常在优化过程中会出现虚假的局部振动模态,为消除这种虚假模态产生的不利影响,提出了移频与虚假模态识别相结合的通用方法.研究中考虑以材料体积为约束、结构基频最大化为目标的优化模型,并采用节点设计变量描述设计域内材料分布.基于虚假模态的特性,首先在特征值分析中应用移频方法排除特征值接近于零的低阶虚假模态,然后再依据虚假模态识别准则判定并剔除其他可能存在的虚假模态,从而可以高效可靠地确定结构真实的固有振动模态.数值算例表明,提出的方法可以有效地消除动力拓扑优化中虚假模态可能产生的不利影响,并保证优化解的可靠性.  相似文献   

5.
本文提出了一种根据幅值频响数据来识别模态参数的频域识别法.该方法首先通过识别幅值频响函数模型来得到传递函数的零点和极点.鉴于不同结构系统可以有完全相同的幅值频响函数,文中提出了由相位频响数据来判定传递函数零点的号性,以唯一确定传递函数,从而消除了相位噪声对模态参数识别结果的影响.作为例子,文中给出了计算机模拟实验例子和滚动轴承支承动态参数识别的应用实例.  相似文献   

6.
基于直接求解系统方程的位移响应,提出了一种时域内动态载荷的识别方法.该方法从中心差分格式的有限元离散形式出发,进行分块矩阵变换,将载荷识别问题转化为一个虚构系统方程的响应求解问题.通过数值算例,用两种不同形式的载荷检验了该方法的识别能力,分析了有无零相位滤波器对识别结果的影响.结果表明:所提出的载荷识别方法在位移响应数据含有噪声的情况下,能有效稳定地实现载荷识别;且计算简单快捷,抗噪能力强,不需进行模态分解,不存在模态截取等问题.  相似文献   

7.
提出了一种识别弹性--粘弹性复合结构动态载荷频域方法。首先将复合结构利用约对值模态应变能方法(AVMSE)进行模态分析而获得模态参数,其次在频域中通过模态变换法求得动态载荷谱。通过两个算例说明方法的应用,其结果表明该方法是有铲的,识别精度是好的。并对该方法应用中的一些问题进行了讨论。  相似文献   

8.
本文简述了用时间序列分析(ARMAV 模型)识别结构模态参数的原理,对建模方法进行了分析,并对建模分析中至关重要的初值选择问题进行了讨论,提出了一种有效的初值的选取方法;在模拟计算部分中,用 Wilson-θ积分法模拟了一个三个自由度的振动和低信噪比、大阻尼振动和密集模态等复杂情形,对用时序方法(ARMAV 模型)识别模态参数的能力进行了检验;最后通过对实验数据进行有效的预处理后,用时序方法(ARMAV 模型)识别出一个真实结构(圆盘)的第一、二阶模态参数,并得到结构的完整振型.  相似文献   

9.
航天器与运载火箭耦合分析相关技术研究进展   总被引:2,自引:0,他引:2  
本文以载荷分析为主要内容, 概述航天飞行器结构动力学研究的一些进展. 首先介绍航箭(航天器/运载火箭简称为航箭) 耦合系统载荷分析基本思想. 然后介绍以下3 个方面的载荷分析方法: (1) 采用基础激励理论初始载荷分析的近似方法; (2) 考虑航箭耦合影响的航天器/运载耦合系统分支模态综合法. 导出采用约束模态质量界面加速度的航天器载荷计算方法; 当仅考虑静定约束特殊情况时, 退化的方程与Chen 采用有限元法导出的方程相同. 给出新航天器载荷瞬态分析技术, 即一个以前的航天器/运载耦合系统载荷结果可以用来获得相同运载火箭发射一个新航天器结构的必要的载荷信息. (3) 考虑航箭耦合影响的航天器/运载耦合系统模态综合法. 包括: 固定界面模态综合法, 以及航天器/运载耦合的界面综合动态响应计算新方法. 最后, 介绍验证载荷分析技术. 简要讨论验证技术的重要性, 提出了采用试验与理论相结合的结构动态试验仿真技术,该方法包括了一套修正数学模型的新技术, 称之为子结构试验建模综合技术. 该方法已应用于复杂的结构建模. 在进行CZ-2E 运载火箭实尺模态试验之前, 用建议的模态试验仿真技术给出CZ-2E 模态参数的预示结果, 并与随后获得的实际模态试验结果相比, 两个结果彼此之间高度一致. 这个结果证明了模态试验仿真技术已成功地预示了CZ-2E 运载火箭的模态参数, 验证了建议的模态试验仿真技术的可靠性. 讨论了振动台振动试验仿真技术. 介绍了振动台振动试验仿真的几个关键技术. 包括: 有限元模型修正技术, 40 t 振动台系统台面控制仿真方法和D 卫星振动台振动试验仿真.  相似文献   

10.
路玲玲  王曦  黄晨光 《力学与实践》2012,34(1):80-84,51
在对结构健康监测中的传感器优化布置方法进行调研和总结的基础上,针对薄板、壳结构开展传感器优化布置的研究.提出了一种有效的传感器优化布置组合算法,由模态动能法、模态保证准则、遗传算法组合而成.该方法所得的传感器位置主要位于动态响应比较大区域,有利于提高信噪比;同时能够有效地保证模态振型的独立性,可以较完整地获得结构模态信息.针对这种组合算法的有效性采用简易机翼模型从数值计算和实验两方面进行了验证.  相似文献   

11.
The paper provides an exact analytical solution for the equilibrium configurations of a cantilever rod subject to inclined force and tip moment acting on its free end. The solution is given in terms of Jacobi’s elliptical functions and illustrated by several numerical examples and several graphical presentations of shapes of deformed cantilevers. Possible forms of the underlying elastica of a cantilever are discussed in detail, and various simple formulas are given for calculating the characteristic dimensions of the elastica. For the case when a cantilever is subject only to applied force, three load conditions are discussed: the follower load problem, the load determination problem, and the conservative load problem. For all cases, either a formula or an effective procedure for determining the solution is provided. In particular, a new efficient procedure is given to determine all possible equilibrium shapes in the case of the conservative load problem.  相似文献   

12.
The delamination growth may occur in delaminated cylindrical shells subjected to external dynamic load and it will further cause structural failure. Based on the variational principle of moving boundary and considering the contact effect between delamination regions, in this paper, the nonlinear governing equations for the delaminated cylindrical shells under the action of circumferential concentrated dynamic load are derived, and the corresponding boundary and matching conditions are given. At the same time, according to the Griffith criterion, the formulas of energy release rate along the delamination front are obtained and the delamination growth is studied. In the numerical calculation, the delamination growth of axisymmetrical laminated cylindrical shells is analyzed, and the effects of the delamination sizes and depths, the geometrical parameters, the material properties and the laminate stacking sequences on delamination growth are discussed.  相似文献   

13.
荷载的辨识问题研究在动力分析和应用中具有重要意义。本文利用Gauss三点积分公式对载荷辨识公式进行推导,结合精细时程积分法和线性载荷假设对载荷辨识问题进行时域分析。概念明确、算法清晰简单的直接算法由此提出。经仿真检验该方法具有有效性和实用性。  相似文献   

14.
In this paper, a new vector‐filtering criterion for dynamic modes selection is proposed that is able to extract dynamically relevant flow features from dynamic mode decomposition of time‐resolved experimental or numerical data. We employ a novel modes selection criterion in parallel with the classic selection based on modes amplitudes, in order to analyze which of these procedures better highlight the coherent structures of the flow dynamics. Numerical tests are performed on two distinct problems. The efficiency of the proposed criterion is proved in retaining the most influential modes and reducing the size of the dynamic mode decomposition model. By applying the proposed filtering mode technique, the flow reconstruction error is shown to be significantly reduced. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.  相似文献   

15.
The nonlinear analysis with an analytical approach on dynamic torsional buckling of stiffened functionally graded thin toroidal shell segments is investigated. The shell is reinforced by inside stiffeners and surrounded by elastic foundations in a thermal environment and under a time-dependent torsional load. The governing equations are derived based on the Donnell shell theory with the von K′arm′an geometrical nonlinearity,the Stein and McE lman assumption, the smeared stiffeners technique, and the Galerkin method. A deflection function with three terms is chosen. The thermal parameters of the uniform temperature rise and nonlinear temperature conduction law are found in an explicit form. A closed-form expression for determining the static critical torsional load is obtained. A critical dynamic torsional load is found by the fourth-order Runge-Kutta method and the Budiansky-Roth criterion. The effects of stiffeners, foundations, material,and dimensional parameters on dynamic responses of shells are considered.  相似文献   

16.
基于荷载形函数的大跨桥梁结构移动荷载识别   总被引:2,自引:0,他引:2  
王蕾  侯吉林  欧进萍 《计算力学学报》2012,29(2):153-158,177
大跨桥梁结构中的移动荷载识别是结构健康监测的重要组成部分之一,其作为动力学中的反问题,存在唯一性及稳定性等病态问题。本文首先推导出移动荷载作用下结构响应的卷积形式的离散公式,然后利用有限元理论中的形函数拟合移动荷载,推导出基于荷载形函数的移动荷载识别表达式。将移动荷载的识别转化为荷载形函数拟合系数的识别,降低了需要识别的未知量,减小了逆运算的计算量,消除或减弱逆问题病态性,并提高了计算效率。利用某大跨刚构-连续预应力混凝土桥梁修正后的有限元模型进行数值仿真,考虑路面粗糙度,由模态叠加法计算移动荷载作用下的响应;然后采用荷载形函数方法识别移动荷载,证明该方法在5%以下的噪声时能快速并精确识别复杂桥梁结构的移动荷载。  相似文献   

17.
A finite element asymptotic analysis for determining the lower bound dynamic buckling estimates of imperfection-sensitive structures under step load of infinite duration is presented. The lower bound dynamic buckling loads and the corresponding displacements are sought in the form of asymptotic expansions based on the static stability criterion and they can be determined by solving numerically (FEM) several linear problems with a single nonsingular sub-stiffness matrix. The project supported by the State Education Commission of China  相似文献   

18.
The structural behavior of a shallow arch is highly nonlinear, and so when the amplitude of the oscillation of the arch produced by a suddenly-applied load is sufficiently large, the oscillation of the arch may reach a position on its unstable equilibrium paths that leads the arch to buckle dynamically. This paper uses an energy method to investigate the nonlinear elastic dynamic in-plane buckling of a pinned–fixed shallow circular arch under a central concentrated load that is applied suddenly and with an infinite duration. The principle of conservation of energy is used to establish the criterion for dynamic buckling of the arch, and the analytical solution for the dynamic buckling load is derived. Two methods are proposed to determine the dynamic buckling load. It is shown that under a suddenly-applied central load, a shallow pinned–fixed arch with a high modified slenderness (which is defined in the paper) has a lower dynamic buckling load and an upper dynamic buckling load, while an arch with a low modified slenderness has a unique dynamic buckling load.  相似文献   

19.
混凝土结构在受到动载荷作用之前,通常已承受着初始静载荷的作用.大量关于混凝土应变率效应的研究均没有考虑初始静载荷对动强度的影响,会导致过高地估计混凝土的动强度,使混凝土结构设计偏于危险.本文通过分析混凝土材料在静动组合载荷下的率效应机理,给出了初始静载荷的定义.在此基础上,推导了混凝土材料参数与初始静载荷和应变率的表达式,提出了建立静动组合强度准则的一般方法.通过材料参数反映初始静载荷与应变率的联合影响,给出了由初始有效静载荷、动态黏聚强度和摩擦强度共同组成的混凝土动态强度,将广义非线性强度准则发展为静动组合多轴强度准则.建立的强度面在相同初始静载荷下随应变率的增大向外扩张,在相同应变率下随初始静载荷的增大向里收缩,即混凝土的强度在相同初始静载荷下随应变率的增大而增大,在相同应变率下随初始静载荷的增大而减小.此外,当初始静载荷和应变率不变时,加载路径对混凝土材料的应变率效应无影响,但会影响混凝土材料的静水压力效应,即当初始静载荷和应变率固定不变时,静动组合强度面的位置和大小即可确定,不同加载路径下强度的不同是由于静水压力效应导致的.最后利用多组混凝土材料静动组合强度试验对建立的静动组合强度准则进行了验证.  相似文献   

20.
A new unified strength criterion in the principal stress space has been proposed for use with normal strength concrete (NC) and high strength concrete (HSC) in compressioncompression-tension, compression-tension-tension, triaxial tension, and biaxial stress states. The study covers concrete with strengths ranging from 20 to 130 MPa. The conception of damage Poisson's ratio is defined and the expression for damage Poisson's ratio is determined basically. The failure mechanism of concrete is illustrated, which points out that damage Poisson's ratio is the key to determining the failure of concrete. Furthermore, for the concrete under biaxial stress conditions, the unified strength criterion is simplified and a simplified strength criterion in the form of curves is also proposed. The strength criterion is physically meaningful and easy to calculate, which can be applied to analytic solution and numerical solution of concrete structures.  相似文献   

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