工程系统健康描述及基于GFRF方法的健康监测 被引量：3

1

作者 高占宝 李行善 +1 位作者 梁旭 于劲松 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第9期1026-1030,共5页

健康管理概念是伴随着工程系统应用而产生的.针对目前复杂系统综合健康管理技术领域缺乏有效的系统健康表示方法的问题,提出了健康向量、健康指数、健康函数、健康态变映射、健康状态映射等一系列描述工程系统健康的基本概念.与传统的... 健康管理概念是伴随着工程系统应用而产生的.针对目前复杂系统综合健康管理技术领域缺乏有效的系统健康表示方法的问题,提出了健康向量、健康指数、健康函数、健康态变映射、健康状态映射等一系列描述工程系统健康的基本概念.与传统的部件状态参数描述方法相比,引入健康向量等概念可以全面地描述系统级健康,并且能够有效地刻画系统健康的动态变化本质.分析了Volterra级数系统描述方法和广义频率响应函数分析技术,利用系统健康形式化定义构建系统健康向量,讨论了一类非线性系统基于广义频率响应函数的健康监测技术.以非线性弹簧-阻尼-质量块系统为研究对象,通过仿真计算,给出了系统健康监测数据与系统健康指数的对应关系.仿真实验结果证明了系统健康形式化描述方法的有效性以及基于广义频率响应函数健康监测方法的可行性. 展开更多

关键词 系统健康 健康向量 健康指数 广义频率响应函数 健康监测

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一类非线性系统的广义伴随线性方程分析研究

2

作者 张波 张文博 彭志科 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期832-846,共15页

非线性输出频率响应函数是线性系统理论中频率响应函数在非线性系统中的一种推广,越来越多的学者已将其应用在结构损伤检测及故障诊断中.基于Volterra级数理论与由非线性微分方程描述的单输入单输出非线性系统的广义频率响应函数递归计... 非线性输出频率响应函数是线性系统理论中频率响应函数在非线性系统中的一种推广,越来越多的学者已将其应用在结构损伤检测及故障诊断中.基于Volterra级数理论与由非线性微分方程描述的单输入单输出非线性系统的广义频率响应函数递归计算公式,利用多重积分性质和多维傅里叶变换,将广义频率响应函数映射到了一维频域中,推导出了一类非线性系统的广义伴随线性方程计算公式.研究表明,这类系统的第n阶非线性输出响应是以系统输入激励和前n-1阶非线性输出响应的组合函数作为广义激励作用到系统各阶广义伴随线性方程中的输出响应,最后通过求解一系列线性微分方程可得到这类非线性系统的任意阶非线性输出响应,其结果弥补了伴随线性方程无法求解这类非线性系统的不足.同时,针对广义伴随线性方程的数值计算问题,论文提出了一种耦合计算法,提高了计算非线性输出响应的精度,为非线性输出频率响应函数的计算提供了一种新思路.最后利用广义伴随线性方程与线性算子理论研究了两种典型非线性系统中非线性现象产生的原因,研究结果为非线性系统的分析与设计提供了一种有效途径. 展开更多

关键词 非线性输出频率响应函数 广义伴随线性方程 广义频率响应函数 非线性振动 VOLTERRA级数

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基于动力学环境试验数据的模态参数识别 被引量：13

3

作者 夏江宁 陈志峰 宋汉文 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2006年第1期99-103,共5页

在被测系统做动力学环境试验的同时,将振动台台面和被测系统组成的新系统作为分析对象,以振动台给定的力谱(或加速度谱)作为激励,对被测系统进行模态参数的识别。基于结构的振动台环境试验数据,通过被测系统频域中的测点加速度测量值与... 在被测系统做动力学环境试验的同时,将振动台台面和被测系统组成的新系统作为分析对象,以振动台给定的力谱(或加速度谱)作为激励,对被测系统进行模态参数的识别。基于结构的振动台环境试验数据,通过被测系统频域中的测点加速度测量值与台面加速度测量值之间的传递率函数,导出了一个被测系统的“广义频率响应函数”,并且通过对边界条件的进一步简化和假设,最终得到了系统的模态参数。仿真算例验证了本方法的有效性。 展开更多

关键词 环境试验 模态分析 广义频响函数

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Volterra级数频谱非线性系统故障诊断方法 被引量：3

4

作者 李斌 吕永健 孔韬 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2008年第7期149-152,共4页

介绍了故障诊断技术的基本概念,重点阐述了非线性系统Volterra级数模型的原理及其在故障检测中的应用,并基于这一方法设计了飞机刹车系统惯性传感器故障检测设备。在这一应用系统中,被测系统的故障特征是广义频率响应函数GFRF(Generaliz... 介绍了故障诊断技术的基本概念,重点阐述了非线性系统Volterra级数模型的原理及其在故障检测中的应用,并基于这一方法设计了飞机刹车系统惯性传感器故障检测设备。在这一应用系统中,被测系统的故障特征是广义频率响应函数GFRF(Generalized Frequency Response Functions)谱特征。简要介绍了故障诊断的方法,在工程应用实现中设计了相关的硬件电路,实验结果说明了此诊断方法是有效可行的。 展开更多

关键词 非线性系统 故障诊断 广义频率响应函数 DSP

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一类非线性系统的随机振动频率响应分析研究 被引量：5

5

作者 程长明 彭志科 孟光 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第5期905-913,共9页

Volterra级数是研究非线性系统的一种重要数学工具,它可看作线性系统理论中的卷积运算在非线性系统分析中的推广.基于Volterra级数,给出了受高斯白噪声激励下的非线性系统输出功率谱的计算公式.公式表明,该系统输出功率谱可用激励强度... Volterra级数是研究非线性系统的一种重要数学工具,它可看作线性系统理论中的卷积运算在非线性系统分析中的推广.基于Volterra级数,给出了受高斯白噪声激励下的非线性系统输出功率谱的计算公式.公式表明,该系统输出功率谱可用激励强度的多项式函数来表示,其结果为研究激励强度对非线性系统输出功率谱的影响提供了有效途径. 展开更多

关键词 VOLTERRA级数 非线性系统 随机振动 功率谱 广义频率响应函数

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耳石器官广义分数阶粘弹性动力学模型 被引量：9

6

作者 苏海军 徐明瑜 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2001年第1期46-52,共7页

对生物粘弹性材料 ,引入广义分数阶应变能函数以后 ,应用分数阶微积分分别给出了粘弹性固体和粘弹性流体的本构关系式。将耳石器官的胶质层和内淋巴液分别作为粘弹性固体和流体处理 ,修改了Grant等人所提出的模型 ,通过频率分析 ,给出... 对生物粘弹性材料 ,引入广义分数阶应变能函数以后 ,应用分数阶微积分分别给出了粘弹性固体和粘弹性流体的本构关系式。将耳石器官的胶质层和内淋巴液分别作为粘弹性固体和流体处理 ,修改了Grant等人所提出的模型 ,通过频率分析 ,给出了耳石器官物性参数以及粘弹特性对于系统的不同控制作用。作为特例 ,本文所得结果包括了Grant等人的结果 ,反映出Grant粘弹性模型无法描述的低频段相角滞后和减幅现象。对于所得到的分数阶微分方程组 ,本文应用广义Mittag Leffler函数给出了较为简单的解析解 ,避免了应用Fox函数 (H函数 )所引起的繁琐留数计算。数值模拟表明 ,本文所给出的结果与生理现象是一致的。 展开更多

关键词 耳石器官 广义粘弹性模型 分数阶微积分 动力学模型

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非线性网络广义频率响应函数统一递推分析法 被引量：1

7

作者 李义府 谢宏 +1 位作者 何怡刚 李文华 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期268-272,共5页

假设非线性动态网络解为Volterra级数响应,利用一般的网络分析法,对任一定常非线性动态网络列出其时域的标准动态方程。将该非线性微分方程分解成一个线性动态系统与一组非线性电源,利用线性微分方程求解方法求出线性系统的解,即一阶Vol... 假设非线性动态网络解为Volterra级数响应,利用一般的网络分析法,对任一定常非线性动态网络列出其时域的标准动态方程。将该非线性微分方程分解成一个线性动态系统与一组非线性电源,利用线性微分方程求解方法求出线性系统的解,即一阶Volterra级数响应,再考虑系统非线性电源的作用和幂级数递推关系式,导出N阶(N≥2)Volterra响应的递推算式,即可得到非线性网络响应的Volterra级数形式。在此基础上,讨论了Volterra级数时域响应的频域变换,推导出对应的广义频率响应函数,即Volterra级数的频域核的递推算式,并给出了计算实例。 展开更多

关键词 非线性网络 广义频率响应函数 统一递推分析法 VOLTERRA级数 线性微分方程 线性电路

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关于一类非线性控制系统的频域稳定性判据 被引量：3

8

作者 曹建福 韩崇昭 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第3期24-27,共4页

基于广义频率响应函数（ＧＦＲＦ），讨论了多项式类非线性控制系统的参数稳定域，提出了频域稳定性判据的改进形式，并利用仿真例子对所得的结果进行了验证．

关键词 非线性控制系统 稳定性 gfrf

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基于谐波平衡法的摆线钢球行星传动等速输出机构非线性动态特性研究 被引量：6

9

作者 杨荣刚 安子军 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2017年第2期153-158,共6页

为揭示摆线钢球行星传动等速输出机构的非线性动力学行为,建立考虑机构钢球数目、输入激励、啮合副啮合状态及啮合刚度的纯扭转强非线性动力学模型。将啮合副预紧函数表现为多项式的形式,将啮合副间隙函数表达为描述函数的形式,通过谐... 为揭示摆线钢球行星传动等速输出机构的非线性动力学行为,建立考虑机构钢球数目、输入激励、啮合副啮合状态及啮合刚度的纯扭转强非线性动力学模型。将啮合副预紧函数表现为多项式的形式,将啮合副间隙函数表达为描述函数的形式,通过谐波平衡法将微分方程组转化为非线性代数方程组,利用MATLAB进行求解,得到系统的基频稳态响应。通过改变钢球数、轴向压缩量与啮合刚度,分析参数变化对系统非线性特性的影响。结果表明,预紧系统只有两阶频率激发共振,系统非线性程度随钢球数、啮合刚度和预紧量的增加而减弱,预紧量是影响系统非线性程度的主要因素;间隙系统激发共振频率的阶数与钢球数目有关,幅频响应曲线出现典型非线性特征,出现单边冲击与双边冲击现象。基于多项式函数的谐波平衡法为深入研究摆线钢球行星传动系统的动态特性提供了一种有效方法。 展开更多

关键词 摆线钢球行星传动 等速输出机构 谐波平衡法 幅频特性 轴向预紧 非线性振动

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面向故障诊断的广义频率响应函数的在线估计方法 被引量：1

10

作者 吴立勋 管桦 魏瑞轩 《空军工程大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2006年第5期78-80,共3页

基于非线性谱分析的故障诊断是一种新的故障诊断理论。针对该方法中广义频率响应函数的在线估计问题,研究了利用Volterra时域核在线得到被测系统的广义频率响应函数的新方法。基于Volterra系统的鲁棒总体均方最小自适应辨识算法,提出了... 基于非线性谱分析的故障诊断是一种新的故障诊断理论。针对该方法中广义频率响应函数的在线估计问题,研究了利用Volterra时域核在线得到被测系统的广义频率响应函数的新方法。基于Volterra系统的鲁棒总体均方最小自适应辨识算法,提出了一种新的广义频率响应函数的在线估计方法。该方法能够有效减少广义频率响应函数的在线计算量,而且实现简便,鲁棒性强。仿真实验证明了该方法的有效性。 展开更多

关键词 非线性系统 广义频率响应函数 在线估计

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柴油机动态过程的非线性特性分析 被引量：1

11

作者 李煜辉 崔可润 《车用发动机》 北大核心 2003年第4期12-14,共3页

建立了柴油机调速的非线性模型并进行了试验研究,以此模型为研究对象,采取了广义频率响应函数方法对柴油机系统动态过程的非线性特性进行了分析,指出了在转速变化范围小于100r/min时,柴油机系统表现出线性特征;在转速变化大于150r/min时... 建立了柴油机调速的非线性模型并进行了试验研究,以此模型为研究对象,采取了广义频率响应函数方法对柴油机系统动态过程的非线性特性进行了分析,指出了在转速变化范围小于100r/min时,柴油机系统表现出线性特征;在转速变化大于150r/min时,系统的非线性特征较为明显。 展开更多

关键词 广义频响函数 电子控制 调速过程 柴油机

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平稳高斯激励下线性结构随机振动分析的辅助简谐激励广义法 被引量：1

12

作者 范文亮 盛向前 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期196-208,共13页

相比于时域法,频域法是更为高效、易行的随机振动分析方法,但对于平稳激励下的随机振动分析,现有频域方法常需振型截断或功率谱矩阵分解,将会影响计算精度和效率.为此,本文在频域法的框架下,针对平稳高斯激励下线性结构的随机振动分析... 相比于时域法,频域法是更为高效、易行的随机振动分析方法,但对于平稳激励下的随机振动分析,现有频域方法常需振型截断或功率谱矩阵分解,将会影响计算精度和效率.为此,本文在频域法的框架下,针对平稳高斯激励下线性结构的随机振动分析提出了一种精确且高效的辅助简谐激励广义法.首先,引入广义脉冲响应函数和广义频响函数的概念,推导了与响应功率谱计算的完全二次项组合法等价的广义分析方法.其次,通过辅助简谐激励的响应乘积代替广义频响函数的乘积,在广义分析方法的基础上进一步提出了更易于实现的辅助简谐激励广义法.再次,根据辅助简谐激励下结构响应求解方式的不同,提出了具有不同适用性的两种辅助简谐激励广义法实现方案,即基于振型叠加的辅助简谐激励广义法和基于时程分析的辅助简谐激励广义法;同时,给出了上述两种实现方案的计算性能及其与已有方法的对比分析.最后,通过两个算例验证本文所提方法的计算精度和效率.由算例结果可知,本文提出的辅助简谐激励广义法在计算响应功率谱时与完全二次项组合法和虚拟激励法的计算精度保持一致,而计算效率相对完全二次项组合法和虚拟激励法具有显著的优势. 展开更多

关键词 平稳高斯 线性结构 辅助简谐激励 广义频响函数

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基于时域逆滤波的宽带脉冲声生成技术 被引量：1

13

作者 代阳 杨建华 +1 位作者 侯宏 陈建平 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期688-693,共6页

为了改善扬声器的频率响应,生成稳定、可重复的宽带脉冲声信号,提出了基于时域逆滤波的宽带脉冲波生成技术。首先利用最长序列(MLS)测量扬声器的单位冲激响应,然后设计基于最小二乘(LS)准则和最小均方误差(MMSE)准则下的FIR逆滤波器,最... 为了改善扬声器的频率响应,生成稳定、可重复的宽带脉冲声信号,提出了基于时域逆滤波的宽带脉冲波生成技术。首先利用最长序列(MLS)测量扬声器的单位冲激响应,然后设计基于最小二乘(LS)准则和最小均方误差(MMSE)准则下的FIR逆滤波器,最后将信号分别经过FIR逆滤波器预处理,再次通过扬声器激励,生成了理想的巴特沃斯宽带脉冲信号。实验证明2种逆滤波算法行之有效,可以用于生成声学测试需要的宽带脉冲声,为实现声学性能现场测量提供了一种解决方案。 展开更多

关键词 逆滤波 宽带脉冲法 正则化

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多变量非线性控制系统频域稳定性判据

14

作者 曹建福 曹福民 韩崇昭 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第3期15-18,26,共5页

基于广义频率响应函数矩阵，讨论了多变量非线性系统的稳定性问题．文中得到了多项式类多变量非线性系统的稳定性判据，它与李雅普诺夫方法相比在工程上更容易使用．最后通过仿真实例对结论进行了验证．

关键词 稳定性 多变量系统 非线性控制系统 频域稳定性

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柴油发电机组振动的试验研究

15

作者 殷承维 徐凌 沈慧军 《农机化研究》 北大核心 2008年第6期196-199,共4页

通过对频响函数的测试,获得了某型柴油发电机组隔振系统各阶刚体模态频率和弹性模态频率,分析了该机组振源和振动特点。实验结果表明,机组支架的弹性模态频率与机组激振频率的耦合是机组振动较大的主要原因。通过对机组支架的动态设计... 通过对频响函数的测试,获得了某型柴油发电机组隔振系统各阶刚体模态频率和弹性模态频率,分析了该机组振源和振动特点。实验结果表明,机组支架的弹性模态频率与机组激振频率的耦合是机组振动较大的主要原因。通过对机组支架的动态设计和加强,解决了机组振动大的问题。 展开更多

关键词 柴油发电机组 振动 频晌函数 隔振系统

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谐波共焦显微镜的成像原理

16

作者 王莉 戴特力 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2008年第3期30-31,共2页

根据非线性光学理论,讨论了谐波成像的原理和性质。通过二次谐波(SHG)、和三次谐波(THG)的耦合方程的讨论,指出SHG、THG成像具有很好的相干性,属于相干成像。这是因为,方程里没有含随机位相的项,却含有位相随样本厚度z变化的项。利用SHG... 根据非线性光学理论,讨论了谐波成像的原理和性质。通过二次谐波(SHG)、和三次谐波(THG)的耦合方程的讨论,指出SHG、THG成像具有很好的相干性,属于相干成像。这是因为,方程里没有含随机位相的项,却含有位相随样本厚度z变化的项。利用SHG、THG共焦显微镜成像的强度脉冲响应函数,导出截止频率表达式,同时表明了谐波成像原理的优越性。 展开更多

关键词 二次谐波 三次谐波 耦合方程 脉冲响应函数 截止频率

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基于Volterra级数的水轮机调速器液压系统故障诊断 被引量：6

17

作者 付一丁 李穆 +1 位作者 李丰攀 顾然 《水力发电》 北大核心 2016年第2期64-69,105,共7页

针对现有水轮机调速器液压系统故障诊断存在诸如诊断精度不高、泛化能力不强、在线检测能力不足等问题,根据Volterra级数的非线性模型高辨识能力以及可实时在线计算等优点,本文提出了一种基于Volterra级数的水轮机调速器液压系统故障诊... 针对现有水轮机调速器液压系统故障诊断存在诸如诊断精度不高、泛化能力不强、在线检测能力不足等问题,根据Volterra级数的非线性模型高辨识能力以及可实时在线计算等优点,本文提出了一种基于Volterra级数的水轮机调速器液压系统故障诊断的新方法。该方法利用递推最小二乘法辨识出系统Volterra核,经多维广义离散Fourier变换得到系统广义频域响应函数(GFRF)模型,最后利用主元分析法(PCA)进行特征提取及分类,从而实现系统故障的高效诊断。仿真结果表明,该方法具有较高辨识精度,能准确分辨出系统的不同状态。 展开更多

关键词 VOLTERRA 广义频域响应函数(gfrf) 主元分析法(PCA) 故障诊断 调速器 水轮机

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基于多音激励的Volterra频域核非参数辨识方法 被引量：2

18

作者 韩海涛 马红光 +1 位作者 于宁宇 张家良 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第2期250-256,共7页

为解决Volterra频域核辨识困难的问题,探讨了多音信号激励下Volterra频域核的输出性质,提出了一种基于多音激励的Volterra频域核的非参数辨识方法.该方法选择具有合适频率基的多音信号作为测试激励信号,使各阶核的输出频率成分具有唯一... 为解决Volterra频域核辨识困难的问题,探讨了多音信号激励下Volterra频域核的输出性质,提出了一种基于多音激励的Volterra频域核的非参数辨识方法.该方法选择具有合适频率基的多音信号作为测试激励信号,使各阶核的输出频率成分具有唯一性,进而利用Vandermode法使各阶核的输出分离.推导出了Volterra频域核的辨识公式,并进行了理论和仿真分析.理论分析和仿真结果表明:该方法可准确地辨识出任一阶Volterra频域核,绝对误差达到10-4V数量级,克服了传统辨识方法无法准确辨识及辨识结果仅限于前3阶Volterra频域核的缺点,具有精度高、可操作性强的特点. 展开更多

关键词 VOLTERRA级数 非线性系统辨识 广义频域响应函数(gfrf) 多音信号 Vandermode法

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面向广义动态加工空间的机床切削稳定性研究 被引量：2

19

作者 邓聪颖 冯义 +1 位作者 赵洋 魏博 《河北工业大学学报》 CAS 2020年第2期60-67,共8页

为了研究加工过程中变化的刀尖频响函数导致机床切削参数选择的不确定性,以主轴转速与运动部件位置为研究对象,提出基于广义动态空间的机床切削稳定性研究方法。该方法结合切削颤振理论与切削试验,推导工况下刀尖频响函数计算公式,通过... 为了研究加工过程中变化的刀尖频响函数导致机床切削参数选择的不确定性,以主轴转速与运动部件位置为研究对象,提出基于广义动态空间的机床切削稳定性研究方法。该方法结合切削颤振理论与切削试验,推导工况下刀尖频响函数计算公式,通过引入正交试验法规划切削试验方案,确定主轴转速与运动部件位置对切削稳定性的影响程度以及最优参数组合,同时计算刀尖频响函数研究机床处于不同转速及位置的颤振稳定域图预测。将该方法运用于某型立式加工中心,识别主轴转速与主轴箱Z向进给位置显著影响切削稳定性,并确定刀具最优姿态,通过计算刀尖频响函数绘制颤振稳定域图,结合切削试验验证了该方法的有效性,为实际加工合理选择切削参数提供技术支持。 展开更多

关键词 切削稳定性 频率响应函数 稳定域图 正交试验 广义动态空间

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相邻结构间设置黏弹性阻尼器的风荷载响应分析

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作者 杨雪峰 李创第 +1 位作者 李宇翔 葛新广 《广西科技大学学报》 CAS 2023年第3期53-61,共9页

在两相邻结构间设置黏弹性阻尼器能够有效降低结构在风荷载下的动力响应。选取广义Maxwell模型为黏弹性阻尼器计算模型,提出了一种相邻结构间设置黏弹性阻尼器的耗能减振结构风振响应的解析解法。首先,根据广义Maxwell黏弹性阻尼器构造... 在两相邻结构间设置黏弹性阻尼器能够有效降低结构在风荷载下的动力响应。选取广义Maxwell模型为黏弹性阻尼器计算模型,提出了一种相邻结构间设置黏弹性阻尼器的耗能减振结构风振响应的解析解法。首先,根据广义Maxwell黏弹性阻尼器构造图推导出微分型本构关系,并将其与两相邻结构的运动方程组进行耦合;其次,运用复模态法将相邻结构的响应(位移、速度、层间位移和层间速度)表示为一阶线性方程组合,并基于虚拟激励法获得上述响应的统一形式的频域解;然后,基于频响函数二次分解法,获得了基于Davenport的风速谱,并考虑空间相关性结构响应方差的解析解;最后,通过算例与虚拟激励法计算结果对比验证了所提方法的正确性,并分析了阻尼器在相邻结构风振控制中的减振效果。 展开更多

关键词 相邻结构 广义Maxwell黏弹性阻尼器 Davenport风速谱 频响函数二次分解法 减振效果

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