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位移型软钢阻尼器的阻尼及响应特征分析
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作者 陈晟 王文熙 +1 位作者 张静 王修勇 《应用力学学报》 北大核心 2025年第1期206-211,共6页
基于双线性软钢阻尼器模型,建立了单自由度结构-位移型软钢阻尼器系统运动方程,分段求解了自由振动下的结构响应,推导了首个振动循环的位移解析解、振动幅值及周期,建立了振动循环间振动幅值的递推表达式和任意循环的周期表达式,得到了... 基于双线性软钢阻尼器模型,建立了单自由度结构-位移型软钢阻尼器系统运动方程,分段求解了自由振动下的结构响应,推导了首个振动循环的位移解析解、振动幅值及周期,建立了振动循环间振动幅值的递推表达式和任意循环的周期表达式,得到了各振动循环的幅值与周期的近似解,并通过仿真分析进行了验证。结果表明:当初始位移大于软钢阻尼器屈服位移时,两振动循环间的幅值衰减量近似相同,各振动循环的周期也近似相等,近似解与解析解基本一致;仅当幅值逐渐减小接近屈服位移时,幅值和周期的近似解和解析解出现一定误差。 展开更多
关键词 软钢阻尼器 双线性模型 自由振动 线性衰减
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洞庭湖大桥风雨振减振试验研究 被引量:26
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作者 王修勇 陈政清 +2 位作者 何旭辉 陈勇 黄方林 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2002年第2期11-14,共4页
介绍了在湖南洞庭湖大桥上应用磁流变阻尼器进行拉索减振的试验情况 ,得到了安装阻尼器前后拉索系统的动力特性。试验结果显示系统的模态阻尼比在安装磁流变阻尼器后有大幅增长 ,具有良好的减振效果。
关键词 斜拉桥 斜拉索 桥梁振动 振动试验
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磁流变阻尼器的性能试验与神经网络建模 被引量:12
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作者 王修勇 宋璨 +2 位作者 陈政清 孙洪鑫 陈丕华 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2009年第4期42-46,共5页
磁流变阻尼器是一种新型的智能振动控制装置。通过磁流变阻尼器的性能试验,研究了在不同电流输入下阻尼力-位移、阻尼力-速度之间的关系,分析了摩擦型磁流变阻尼器的主要特点。采用BP神经网络,建立了磁流变阻尼器的正向模型和逆向模型... 磁流变阻尼器是一种新型的智能振动控制装置。通过磁流变阻尼器的性能试验,研究了在不同电流输入下阻尼力-位移、阻尼力-速度之间的关系,分析了摩擦型磁流变阻尼器的主要特点。采用BP神经网络,建立了磁流变阻尼器的正向模型和逆向模型。仿真结果显示,神经网络模型能准确地预测磁流变阻尼器的阻尼力和控制电流,证明该方法的有效性。与已有的模型相比,具有精度高,计算简便等特点。 展开更多
关键词 摩擦型磁流变阻尼器 性能试验 滞回环 BP神经网络 正向模型 逆向模型
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环境激励下斜拉桥拉索的振动观测研究 被引量:17
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作者 王修勇 陈政清 +1 位作者 倪一清 胡建华 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2006年第2期138-144,共7页
斜拉桥拉索在风、风雨组合、交通荷载等环境激励下发生大幅振动,这种振动对拉索造成极不利的影响。为了研究拉索的振动机理和响应特征,在岳阳洞庭湖大桥建立了包括风速仪、雨量计、加速度传感器组成的拉索振动观测系统,进行了多次长时... 斜拉桥拉索在风、风雨组合、交通荷载等环境激励下发生大幅振动,这种振动对拉索造成极不利的影响。为了研究拉索的振动机理和响应特征,在岳阳洞庭湖大桥建立了包括风速仪、雨量计、加速度传感器组成的拉索振动观测系统,进行了多次长时间观测。根据观测记录,采用时频分析、统计技术,对拉索涡振、风雨振、交通引起的振动等响应特征、振动与环境激励的关系、振动的模态参与性、索力变化等进行了研究,得到了一些对认识拉索振动机理、并进一步控制拉索振动具有意义的结果。 展开更多
关键词 斜拉桥 拉索振动 现场观测 时频分析 响应特征
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斜拉桥拉索风雨振控制的智能阻尼技术 被引量:13
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作者 王修勇 陈政清 +1 位作者 何旭辉 倪一清 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2002年第3期26-30,5,共6页
洞庭湖大桥自建成通车以来已发生多次严重风雨振 ,必须采取有效的振动控制措施。本文应用磁流变阻尼器对该桥风雨振控制进行了仿真和现场试验研究 ,得到了拉索 -阻尼器系统模态阻尼比随阻尼器输入电压的变化关系 ,显示磁流变阻尼器能提... 洞庭湖大桥自建成通车以来已发生多次严重风雨振 ,必须采取有效的振动控制措施。本文应用磁流变阻尼器对该桥风雨振控制进行了仿真和现场试验研究 ,得到了拉索 -阻尼器系统模态阻尼比随阻尼器输入电压的变化关系 ,显示磁流变阻尼器能提供足够的可变阻尼对拉索进行智能控制 ,在实际风雨振时的现场观测结果显示磁流变阻尼器对风雨振具有很好的减振效果 ,实测的加速度响应表明安装阻尼器拉索的加速度响应仅为未加阻尼器拉索的 1/ 2 0~ 30。洞庭湖大桥已计划全桥安装磁流变阻尼器 。 展开更多
关键词 拉索 智能阻尼技术 斜拉桥 风雨振 磁流变阻尼器 振动控制
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超磁致伸缩作动器有限元建模与磁场分析 被引量:11
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作者 王修勇 姚响宇 +2 位作者 孙洪鑫 禹见达 谢献忠 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第S2期172-176,共5页
超磁致伸缩作动器(GMA)是一种新型的振动控制驱动器件,其内部磁场比较复杂。通过建立GMA的有限元模型,分析GMA内部磁路的开闭路对超磁致伸缩材料(GMM)棒磁场的影响,对GMA的导磁上下盖、导磁内壁和导磁体所用材料进行参数优化设计。根据... 超磁致伸缩作动器(GMA)是一种新型的振动控制驱动器件,其内部磁场比较复杂。通过建立GMA的有限元模型,分析GMA内部磁路的开闭路对超磁致伸缩材料(GMM)棒磁场的影响,对GMA的导磁上下盖、导磁内壁和导磁体所用材料进行参数优化设计。根据优化的参数制造GMA,采用高斯计测量GMM棒外径轴向磁场分布。研究表明,GMA磁场分布的有限元分析与实验结果一致,GMM棒轴向磁场强度满足设计要求,磁场均匀性较好。 展开更多
关键词 磁致伸缩作动器 有限元 相对导磁率 磁场强度
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磁流变阻尼器滞回参数模型研究 被引量:10
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作者 王修勇 龚禹 +1 位作者 孙洪鑫 禹见达 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第S1期113-117,共5页
根据磁流变阻尼器力学性能测试结果,建立磁流变阻尼器滞回参数模型。以阻尼力为优化目标,采用粒子群算法进行参数识别。结果显示,粒子群算法的参数识别精度高、辨识速度快,是理想的非线性参数辨识工具;研究表明,提出的磁流变阻尼器改进... 根据磁流变阻尼器力学性能测试结果,建立磁流变阻尼器滞回参数模型。以阻尼力为优化目标,采用粒子群算法进行参数识别。结果显示,粒子群算法的参数识别精度高、辨识速度快,是理想的非线性参数辨识工具;研究表明,提出的磁流变阻尼器改进滞回参数模型效果较好,能很好地描述阻尼力的滞回特性。 展开更多
关键词 磁流变阻尼器 力学性能 滞回参数模型 粒子群算法 参数辨识 滞回特性
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斜拉索-阻尼器系统的动力特性分析 被引量:13
8
作者 王修勇 何旭辉 陈政清 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2001年第4期68-72,共5页
斜拉桥拉索的大幅振动越来越引起人们的关注 ,目前减振的主要手段是安装阻尼器 .本文推导了由模态坐标表示的斜拉索 阻尼器系统运动方程 ,对拉索垂度、弯曲刚度、阻尼器位置和阻尼系数等因素对拉索 阻尼器系统的动力特性的影响进行了分... 斜拉桥拉索的大幅振动越来越引起人们的关注 ,目前减振的主要手段是安装阻尼器 .本文推导了由模态坐标表示的斜拉索 阻尼器系统运动方程 ,对拉索垂度、弯曲刚度、阻尼器位置和阻尼系数等因素对拉索 阻尼器系统的动力特性的影响进行了分析 ,所得结果对斜拉减振阻尼器优化设计具有一定指导意义 . 展开更多
关键词 斜拉索 振动 粘性阻尼器 动力分析
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旋转剪切式磁流变液阻尼器设计及力学模型 被引量:14
9
作者 王修勇 孙洪鑫 陈政清 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2010年第10期77-81,共5页
设计、制作了阻尼力可调范围大、位移不受限制的旋转剪切式MR阻尼器,进行了MR阻尼器力学性能试验,提出了MR阻尼力库仑摩擦阻尼力峰值与输入电流的玻尔兹曼函数关系。分析了MR阻尼力时程,MR阻尼力与位移、速度关系,以及振动频率、幅值和... 设计、制作了阻尼力可调范围大、位移不受限制的旋转剪切式MR阻尼器,进行了MR阻尼器力学性能试验,提出了MR阻尼力库仑摩擦阻尼力峰值与输入电流的玻尔兹曼函数关系。分析了MR阻尼力时程,MR阻尼力与位移、速度关系,以及振动频率、幅值和电流对MR阻尼力的影响。对比MR试验值与基于玻尔兹曼函数Bingham模型值的关系,证明了基于玻尔兹曼函数的Bingham模型是合理的。 展开更多
关键词 旋转剪切式MR阻尼器 Bingham模型 玻尔兹曼函数
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斜拉索-磁流变阻尼器系统半主动控制的神经网络法 被引量:8
10
作者 王修勇 陈政清 倪一清 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2003年第4期49-53,共5页
磁流变阻尼器具有良好的可变阻尼特性 ,能用于结构的半主动控制。针对斜拉桥拉索 -磁流变阻尼器系统 ,本文提出了利用神经控制器进行半主动控制的神经网络法 ,该神经控制器根据过去时刻的加速度响应和控制信号预测下一时间步的控制信号 ... 磁流变阻尼器具有良好的可变阻尼特性 ,能用于结构的半主动控制。针对斜拉桥拉索 -磁流变阻尼器系统 ,本文提出了利用神经控制器进行半主动控制的神经网络法 ,该神经控制器根据过去时刻的加速度响应和控制信号预测下一时间步的控制信号 ,并给出了训练方法及开展了数值仿真研究。仿真结果显示 ,采用神经网络半主动控制能取得很好的减振效果 。 展开更多
关键词 拉索-磁流变阻尼器系统 半主动控制 神经网络法 斜拉桥 振动控制
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斜拉桥拉索风雨振观测及其控制 被引量:35
11
作者 王修勇 陈政清中南大学 倪一清 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第6期53-59,共7页
介绍了在湖南岳阳洞庭湖大桥进行风雨振观测的情况,得到了拉索加速度时程曲线、拉索振动的加速度轨迹和共振频率;通过数值仿真和现场试验全面评估了磁流变阻尼器对拉索振动控制的性能,得出了阻尼器安装位置、外部激励大小及阻尼器输入... 介绍了在湖南岳阳洞庭湖大桥进行风雨振观测的情况,得到了拉索加速度时程曲线、拉索振动的加速度轨迹和共振频率;通过数值仿真和现场试验全面评估了磁流变阻尼器对拉索振动控制的性能,得出了阻尼器安装位置、外部激励大小及阻尼器输入电压大小等参数对拉索系统各阶模态阻尼比的影响规律及磁流变阻尼器的减振效果。结果显示在安装磁流变阻尼器后拉索系统的前三阶模态阻尼比大大增加,并且存在一个优化电压,在该电压下能取得最大的模态阻尼比,表明磁流变阻尼器具有良好的减振性能。实际风雨振观测进一步验证了其良好的减振效果。 展开更多
关键词 斜拉索 风雨振 磁流变阻尼器 振动控制
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斜拉桥拉索风雨激振参数联合概率分布模型 被引量:7
12
作者 王修勇 蒋乾超 +1 位作者 孙洪鑫 禹见达 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第10期69-74,共6页
为了研究拉索风雨激振特征,在洞庭湖大桥建立了现场观测系统并开展了长期观测,得到了拉索风雨激振主要影响参数——风速、雨量、风向的一维边缘分布模型。采用Archimedean Copula函数建立了风速-雨量、风速-风向、雨量-风向的二维联合... 为了研究拉索风雨激振特征,在洞庭湖大桥建立了现场观测系统并开展了长期观测,得到了拉索风雨激振主要影响参数——风速、雨量、风向的一维边缘分布模型。采用Archimedean Copula函数建立了风速-雨量、风速-风向、雨量-风向的二维联合概率分布模型,及风速、风向和雨量三维联合分布模型,根据拟合优度评价指标确定了各联合概率分布的分布函数和参数值。综合风雨激振发生的风速、雨量、风向的一维边缘分布、二维联合分布及三维联合分布,得到了风雨激振发生的三维联合不超越概率和三维联合超越概率模型。该模型可以计算三维超越/不超越联合概率、联合条件概率以及不同组合条件下的概率密度,评价各种风、雨条件下拉索风雨激振的发生概率。 展开更多
关键词 斜拉桥 拉索 风雨激振 联合分布模型 ARCHIMEDEAN COPULA函数
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单面碰撞TMD及其桥梁涡激振动控制研究 被引量:14
13
作者 王修勇 胡仁康 +2 位作者 邬晨枫 王文熙 陈宁 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2020年第1期169-174,共6页
单面碰撞调谐质量阻尼器(SS-PTMD)是一种新型减振装置,通过惯性力和黏弹性碰撞进行结构减振,针对SS-PTMD动力性能、碰撞力模型与验证、SS-PTMD桥梁节段模型涡振控制等开展了理论与试验研究。根据质量块单边运动受限和碰撞的特点,获得了S... 单面碰撞调谐质量阻尼器(SS-PTMD)是一种新型减振装置,通过惯性力和黏弹性碰撞进行结构减振,针对SS-PTMD动力性能、碰撞力模型与验证、SS-PTMD桥梁节段模型涡振控制等开展了理论与试验研究。根据质量块单边运动受限和碰撞的特点,获得了SS-PTMD的动力特性;开展了钢-黏弹性材料碰撞试验,提出了碰撞力模型,根据试验数据识别了碰撞力模型参数,并验证了碰撞力模型;通过1∶40桥梁节段模型涡激振动风洞试验,发现+7°风攻角下出现了明显的涡激振动,根据简谐力涡激力模型识别了模型气动参数;采用仿真分析评估了SS-PTMD控制桥梁涡激振动的效果,在质量比2%及最大涡振振幅风速条件下的减振效率达到87%;通过风洞试验研究了SS-PTMD涡激振动控制效果,在质量比2%及最大涡振振幅风速条件下的减振效率达到92%;理论分析和试验结果表明,SS-PTMD对桥梁涡激振动具有很好的减振效果。 展开更多
关键词 单面碰撞式调谐质量阻尼器 碰撞力模型 桥梁 涡激振动 振动控制
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确定斜拉索减振阻尼器优化参数的一种方法 被引量:11
14
作者 王修勇 陈政清 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2002年第1期89-91,共3页
斜拉桥拉索的大幅振动越来越引起人们的关注 ,目前减振的主要手段是安装阻尼器。本文推导了考虑拉索垂度、弯曲刚度的拉索 -阻尼器系统运动方程 ,根据最优控制原理得到最优控制反映 ,提出了一种在具有控制结构约束下求解准最优控制力 ,... 斜拉桥拉索的大幅振动越来越引起人们的关注 ,目前减振的主要手段是安装阻尼器。本文推导了考虑拉索垂度、弯曲刚度的拉索 -阻尼器系统运动方程 ,根据最优控制原理得到最优控制反映 ,提出了一种在具有控制结构约束下求解准最优控制力 ,进而求得优化阻尼系数的方法 ,并结合实桥拉索进行了仿真计算 ,所得结果表明该方法是有效可行的。所提方法对斜拉减振阻尼器参数优化设计具有一定的指导意义。 展开更多
关键词 斜拉桥 拉索 振动 减振阻尼器 优化设计
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斜拉桥拉索减振阻尼器对拉索索力测量的影响研究 被引量:18
15
作者 王修勇 谭艳 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2008年第11期80-82,共3页
研究了拉索减振阻尼器对拉索模态频率的影响,提出了考虑拉索垂度的拉索-阻尼器系统模态频率的分析方法,以岳阳洞庭湖大桥A11号拉索为例,得到了阻尼器安装相对高度、阻尼系数对拉索模态频率的影响程度和规律及消除阻尼器对索力测量精度... 研究了拉索减振阻尼器对拉索模态频率的影响,提出了考虑拉索垂度的拉索-阻尼器系统模态频率的分析方法,以岳阳洞庭湖大桥A11号拉索为例,得到了阻尼器安装相对高度、阻尼系数对拉索模态频率的影响程度和规律及消除阻尼器对索力测量精度影响的方法。结果表明,采用高阶模态频率能更准确测量拉索索力。 展开更多
关键词 斜拉索 阻尼器 索力测量
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磁流变式调谐液柱阻尼器对地震作用的控制研究 被引量:4
16
作者 王修勇 孙洪鑫 陈政清 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2008年第5期19-23,共5页
磁流变式调谐液柱阻尼器(MR-TLCD)是在调谐液柱阻尼器(TLCD)基础上发展的一种新型减振装置。建立了MR-TLCD数学模型,采用了等效阻尼线性化处理方法,分析了地震作用下对不同质量比、频率比以及可调控制剪切力等参数变化下对减振效果的影... 磁流变式调谐液柱阻尼器(MR-TLCD)是在调谐液柱阻尼器(TLCD)基础上发展的一种新型减振装置。建立了MR-TLCD数学模型,采用了等效阻尼线性化处理方法,分析了地震作用下对不同质量比、频率比以及可调控制剪切力等参数变化下对减振效果的影响。结果证明,磁流变式调谐液柱阻尼器对地震作用下单自由振动控制具有良好的控制效果。 展开更多
关键词 磁流变式调谐液柱阻尼器 动力模型 地震分析 谱分析 振动控制
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拉索-磁致伸缩作动器系统PID控制仿真分析 被引量:4
17
作者 王修勇 李建强 +1 位作者 孙洪鑫 方聪 《噪声与振动控制》 CSCD 2016年第6期116-120,共5页
拉索的大幅振动给斜拉桥安全运营带来威胁,利用磁致伸缩作动器施加轴向控制力抑制拉索横向振动是一种可行的方法。首先建立磁致伸缩作动器动力学模型,得到了该作动器力-位移传递函数,然后提出拉索-磁致伸缩作动器系统PID控制算法,根据... 拉索的大幅振动给斜拉桥安全运营带来威胁,利用磁致伸缩作动器施加轴向控制力抑制拉索横向振动是一种可行的方法。首先建立磁致伸缩作动器动力学模型,得到了该作动器力-位移传递函数,然后提出拉索-磁致伸缩作动器系统PID控制算法,根据拉索振动幅度大小通过调节PID控制参数,来施加轴向控制力,达到对拉索的控制效果。最后针对自由振动、简谐激励、随机激励三种情况用PID控制算法对拉索-磁致伸缩作动器系统进行了拉索控制效果仿真分析。研究表明,PID控制算法对拉索振动具有很好的控制效果。 展开更多
关键词 振动与波 拉索 磁致伸缩作动器 PID控制算法 仿真
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宽孔距爆破破碎机理的研究 被引量:7
18
作者 王修勇 王树仁 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第3期259-264,共6页
通过分析爆破试验结果,建立了以成梁假设为基础的宽孔距爆破破碎机理模型。提出了以孔间裂缝扩展速度Vp和裂缝扩宽速度Vs表达的岩石破坏准则。
关键词 宽孔距 爆破 破碎机理模型 孔间贯穿裂缝
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单面碰撞TMD的减振性能分析与试验 被引量:2
19
作者 王修勇 胡仁康 +1 位作者 郭皓君 李欣 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期1987-1992,I0010,I0011,共8页
根据质量块单面碰撞的特点,得到了SS-PTMD的动力特性;开展黏弹性材料自由碰撞试验,根据试验数据识别了碰撞力模型参数,验证了碰撞力模型的可靠性;设计了可改变频率的单自由度结构的试验模型,开展了减振试验。仿真分析表明:调谐时在自由... 根据质量块单面碰撞的特点,得到了SS-PTMD的动力特性;开展黏弹性材料自由碰撞试验,根据试验数据识别了碰撞力模型参数,验证了碰撞力模型的可靠性;设计了可改变频率的单自由度结构的试验模型,开展了减振试验。仿真分析表明:调谐时在自由振动阻尼比由0.1%增加到3.66%时,在简谐激励下的减振率达到95.1%;在频率失谐时(-11.6%)自由振动阻尼比可达到1.71%,在简谐激励下减振率达到94.6%。采用试验分析评估了结构在自由振动、简谐振动的控制效果,分析表明:调谐时在自由振动阻尼比由0.1%增加到3.52%,在简谐激励下的减振率达到95.6%;在频率失谐时(-11.6%)自由振动阻尼比可达到1.43%,在简谐激励下减振率达到95.3%。理论仿真分析和试验结果表明:SS-PTMD能够有效控制自由振动和简谐激励下结构的振动。 展开更多
关键词 单面碰撞调谐质量阻尼器 碰撞力模型 自由振动 简谐振动 减振试验
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高层剪切型结构的参数识别与损伤检测 被引量:1
20
作者 王修勇 陈政清 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2001年第2期19-21,共3页
本文首先提出了一种基于结构测量响应和神经网络技术进行结构参数识别的方法 ,然后根据剪切型结构的特点 ,提出了该类结构的参数识别策略与损伤检测方法 ,即根据需要可一次或分次识别结构的所有参数 ,并通过对比不同时期识别的结构刚度... 本文首先提出了一种基于结构测量响应和神经网络技术进行结构参数识别的方法 ,然后根据剪切型结构的特点 ,提出了该类结构的参数识别策略与损伤检测方法 ,即根据需要可一次或分次识别结构的所有参数 ,并通过对比不同时期识别的结构刚度值 ,进行结构损伤判别及识别损伤位置与损伤程度。仿真计算结果表明 ,即使测量响应存在较高的随机噪声 ,本文方法识别的结构刚度值仍具有很高的精度 ,并能准确实现结构损伤判别与定位 ,显示了该方法用于实际工程结构损伤检测的潜力。 展开更多
关键词 高层剪切型结构 神经网络 参数识别 损伤检测 结构振动 振动测试
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