含有多种阻尼模型的机械系统的物理子空间特征值降维求解方法

1

作者 周泽文 凌玲 李立 《振动与冲击》 北大核心 2025年第14期187-197,236,共12页

由于机械系统的阻尼矩阵存在频变特性,其特征值求解极具挑战,尤其是面向含有多种阻尼模型的大规模机械系统。以含有多种阻尼模型的机械系统为研究对象,提出了一种基于物理子空间的特征值降维求解方法,实现了模态频率及振型的高精高效的... 由于机械系统的阻尼矩阵存在频变特性,其特征值求解极具挑战,尤其是面向含有多种阻尼模型的大规模机械系统。以含有多种阻尼模型的机械系统为研究对象,提出了一种基于物理子空间的特征值降维求解方法,实现了模态频率及振型的高精高效的预测。首先,将多种阻尼模型转换成统一的有理数分数形式,构建了具有简洁统一形式的一般阻尼系统。其次,基于一般阻尼系统的统一形式,构建了维数与系统一致的物理空间,实现了物理子空间的递归生成。将状态空间与Krylov子空间相结合推导出物理子空间,提出了一种基于物理子空间的特征值降维求解方法,破解了含多种阻尼模型的系统在传统状态空间的维数激增的难题。通过理论与数值分析研究表明,相较于传统基于状态子空间的降维方法,所提的物理子空间的降维方法具有更高的效率和精度。 展开更多

关键词 机械系统 大型特征值问题 模型降维方法 物理子空间 一般阻尼模型

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30m望远镜三镜系统刚度分配与分析 被引量：13

2

作者 杨飞 刘国军 +1 位作者 赵宏超 张景旭 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期152-159,共8页

为满足30m望远镜(TMT)三镜系统(M3S)对质量和刚度的要求,研究了合理分配该系统各部分刚度的方法。针对M3S的第一阶谐振频率不小于15Hz的要求,本文基于M3S的结构组成对模型进行适当地简化,然后使用前期设计数据建立了四质量点弹簧-质点... 为满足30m望远镜(TMT)三镜系统(M3S)对质量和刚度的要求,研究了合理分配该系统各部分刚度的方法。针对M3S的第一阶谐振频率不小于15Hz的要求,本文基于M3S的结构组成对模型进行适当地简化,然后使用前期设计数据建立了四质量点弹簧-质点模型。研究了三镜支撑系统支撑刚度的组成,使用特征值反解的方法得到了简化模型在6个广义方向上的刚度矩阵。最后,给出了系统中所有弹簧代表的刚度,并将这一简化模型和计算结果用来指导后期的结构设计和控制设计。使用运动学仿真软件Adams对分配结果进行了验证,验证结果显示,M3S各部分刚度配比合理,系统的基频能够达到15.1Hz,满足设计要求。采用本文的刚度分配方法,可以有效地提高系统设计的效率与合理性。 展开更多

关键词 30m望远镜 三镜系统 弹簧-质点模型 特征值反解 第一阶谐振频率 有限元方法

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梁的离散模型的模态反问题 被引量：11

3

作者 田霞 戴华 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2005年第6期29-31,共3页

采用集中质量法或有限差分法对梁进行离散,得到横向振动梁的弹簧-质点-刚杆模型,其质量矩阵为对角矩阵而刚度矩阵为对称五对角矩阵。已知(λ,x)、(μ,y)为梁的两个特征对,W为梁的总质量,考虑由这些数据构造离散梁的物理参数,得出构造具... 采用集中质量法或有限差分法对梁进行离散,得到横向振动梁的弹簧-质点-刚杆模型,其质量矩阵为对角矩阵而刚度矩阵为对称五对角矩阵。已知(λ,x)、(μ,y)为梁的两个特征对,W为梁的总质量,考虑由这些数据构造离散梁的物理参数,得出构造具有正的质量和刚度的真实系统的充要条件。如果这些条件得到满足,则系统的构造是唯一的。因为构造梁的离散系统需要的数据可由测试得到,所以其结果适用于模态分析应用。 展开更多

关键词 特征对 集中质量法 有限差分法 弹簧-质点-刚杆模型 梁

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改进Guyan～递推减缩技术 被引量：14

4

作者 张德文 《计算结构力学及其应用》 CSCD 1996年第1期90-94,共5页

本文基于广义逆技术和逐级逼近思想，既建立了精度显著提高的改进Guyan减缩法，又提出了“物理型”近似减缩技术方面精度最好的准动态k级速推减缩公式，然而这些方法的执行时间却与其它“同一级”方法大抵相同．因此说，本方为工程界提... 本文基于广义逆技术和逐级逼近思想，既建立了精度显著提高的改进Guyan减缩法，又提出了“物理型”近似减缩技术方面精度最好的准动态k级速推减缩公式，然而这些方法的执行时间却与其它“同一级”方法大抵相同．因此说，本方为工程界提供了至今综合效果最好的一类准动态模型减缩技术。 展开更多

关键词 广义逆技术 逐级逼近 模型减缩 结构动力学

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结构动力模型更新中带有子矩阵约束的逆特征值问题 被引量：2

5

作者 赵琳琳 贾志刚 《工程数学学报》 CSCD 北大核心 2013年第3期391-399,共9页

在结构动力分析中,由有限元模型得到的数值解往往与振动测试得到的值不一致,从而依据测量值更新现有的模型是很有必要的.本文研究了结构动力模型更新中的一类带有子矩阵约束的对称矩阵的逆特征值问题.方法借助于子空间的基将约束问题转... 在结构动力分析中,由有限元模型得到的数值解往往与振动测试得到的值不一致,从而依据测量值更新现有的模型是很有必要的.本文研究了结构动力模型更新中的一类带有子矩阵约束的对称矩阵的逆特征值问题.方法借助于子空间的基将约束问题转化为非约束问题.给出了该逆特征值问题有解的充分必要条件和通解的表达式.基于逆特征值的结论,又讨论了一最佳逼近问题,得到了此问题可解的条件,并给出了最佳逼近解的表示. 展开更多

关键词 逆特征值问题 子约束 模型更新 最佳逼近

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吸引-排斥情形下Keller-Segel模型的不稳定性 被引量：1

6

作者 祝英杰 从福仲 《吉林大学学报（理学版）》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期617-622,共6页

考虑源于趋化性的吸引-排斥情形下Keller-Segel模型的稳态问题.先将系统线性化,研究仅含一个参数的有限维特征值问题;再利用非负矩阵和图论的相关理论证明齐次定态解的存在性和不稳定性的充分条件.

关键词 不稳定性 斑图 Keller-Segel模型 形态发生 特征值问题

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黄河流域骨干工程决策支持系统的系统分析与建模方法 被引量：2

7

作者 张勤生 宣慧玉 +1 位作者 华绍祖 张智民 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第4期71-75,共5页

阐述了在黄河流域骨干工程决策支持系统开发研究中所使用的建模方法．首先，在系统分析中，建立起系统的与或图，获得了系统中各决策问题求解序列、本原问题集合以及本原问题求解算法的集合．然后将其与广义模型化结合起来，采用零部件... 阐述了在黄河流域骨干工程决策支持系统开发研究中所使用的建模方法．首先，在系统分析中，建立起系统的与或图，获得了系统中各决策问题求解序列、本原问题集合以及本原问题求解算法的集合．然后将其与广义模型化结合起来，采用零部件模型设计技术建模，这样使得系统资源（数据、模型、知识、……）达到了既是相互独立的，又可灵活地生成组合，协调运行，完成了系统所提供的决策支持功能． 展开更多

关键词 决策支持系统 人工智能 系统分析 建模

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基于广义逆的模型减缩技术 被引量：2

8

作者 张德文 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 1996年第2期16-20,共5页

基于广义逆建立了一种新物理型（ＮＰＴ）坐标减缩技术和一种新混合型（ＮＭＴ）模型减缩法。理论和数值说明，ＮＰＴ的精度与ＩＲＳ法相同，但推导上ＮＰＴ比ＩＲＳ简单得多。

关键词 模糊减缩 特征值分析 广义逆 力学试验

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二级近似坐标缩聚法 被引量：3

9

作者 张德文 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 1995年第1期64-66,63,共4页

基于逐级逼近的概念，以Ｇｕｙａｎ减缩解作为一级近似来逼近惯性力，从而建立了具有二级近似的缩聚法。该方法除了比Ｇｕｙａｎ减缩的精度好以外，其余特点同于Ｇｕｙａｎ减缩，如所导致的特征方程仍为线性以及对主、副坐标进行优选可... 基于逐级逼近的概念，以Ｇｕｙａｎ减缩解作为一级近似来逼近惯性力，从而建立了具有二级近似的缩聚法。该方法除了比Ｇｕｙａｎ减缩的精度好以外，其余特点同于Ｇｕｙａｎ减缩，如所导致的特征方程仍为线性以及对主、副坐标进行优选可以更有效地提高减缩精度。 展开更多

关键词 振动 特征方程 动力分析

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时滞标准神经网络模型及其应用 被引量：4

10

作者 刘妹琴 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第5期750-758,共9页

提出一种新的神经网络模型—时滞标准神经网络模型(DSNNM),它由线性动力学系统和有界静态时滞非线性算子连接而成.利用不同的Lyapunov 泛函和S 方法推导出DSNNM 全局渐近稳定性和全局指数稳定性的充分条件,这些条件可表示为线性矩阵不等... 提出一种新的神经网络模型—时滞标准神经网络模型(DSNNM),它由线性动力学系统和有界静态时滞非线性算子连接而成.利用不同的Lyapunov 泛函和S 方法推导出DSNNM 全局渐近稳定性和全局指数稳定性的充分条件,这些条件可表示为线性矩阵不等式(LMI)形式.大多数时滞(或非时滞)动态神经网络(DANN)稳定性分析或神经网络控制系统都可以转化为DSNNM,以便用统一的方法进行稳定性分析或镇定控制.从DSNNM 应用于时滞联想记忆(BAM)神经网络的稳定性分析以及PH 中和过程神经控制器的综合实例, 可以看出,得到的稳定性判据扩展并改进了以往文献中的稳定性定理,而且可将稳定性分析推广到非线性控制系统的综合. 展开更多

关键词 时滞标准神经网络模型(DSNNM) 线性矩阵不等式(LMI) 稳定性 广义特征值问题(GEVP) 双向联想记忆(BAM)

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基于流形学习与隐马尔可夫模型的刀具磨损状况识别 被引量：9

11

作者 张栋梁 莫蓉 +1 位作者 孙惠斌 李春磊 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期651-657,共7页

为了提高金属铣削过程中的刀具磨损状态识别的自动化程度与精度,提出了基于局部切空间排列(LTSA)方法与隐Markov模型(HMM)来识别刀具的不同磨损状态的方法。该方法首先利用小波分析技术对铣削过程中的切削进给方向力信号进行处理,构造... 为了提高金属铣削过程中的刀具磨损状态识别的自动化程度与精度,提出了基于局部切空间排列(LTSA)方法与隐Markov模型(HMM)来识别刀具的不同磨损状态的方法。该方法首先利用小波分析技术对铣削过程中的切削进给方向力信号进行处理,构造了高维特征空间。然后使用基于流形学习方法实现了高维特征空间的维数约简。最终利用约简后的低维特征向量训练HMM,从而实现刀具磨损状态的识别。实验结果说明该方法能够有效地识别铣削过程的刀具磨损状态。与未经特征维数约简的识别方法相比,新方法能够提高刀具磨损状态的识别效率与准确率。 展开更多

关键词 维数约简 刀具磨损状态识别 流形学习 隐马尔可夫模型(HMM)

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用复模态综合和优化方法求解结构局部动力修改逆问题

12

作者 于德介 宋健伟 彭泽民 《振动工程学报》 EI CSCD 1992年第3期282-287,共6页

本文提出一种结构局部动力修改逆问题的求解方法。该方法利用复模态综合建立结构在广义坐标下的动力学模型,然后在广义坐标下导出以局部结构参数为未知量的逆特征方程,最后用优化方法求出结构修改参数。数值算例表明,本文方法精度能满... 本文提出一种结构局部动力修改逆问题的求解方法。该方法利用复模态综合建立结构在广义坐标下的动力学模型,然后在广义坐标下导出以局部结构参数为未知量的逆特征方程,最后用优化方法求出结构修改参数。数值算例表明,本文方法精度能满足工程设计要求。 展开更多

关键词 复模态综合 结构动力学 逆特征值

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无约束结构的弹性模态

13

作者 方同 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1989年第1期21-27,共7页

本文应用Gram-Schmidt正交化方法,通过清型矩阵,构作一个缩聚变换,化半定系统的特征值问题为全定系统的特征值问题。方法简单明了,易于掌握。

关键词 无约束结构 半定系统 特征值问题 主模态 缩聚变换

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基于改进正问题模型和模因算法的ECT图像重建

14

作者 颜华 徐利娟 +1 位作者 王伊凡 周英钢 《沈阳工业大学学报》 CAS 北大核心 2024年第6期813-818,共6页

为提高电容层析成像的图像重建质量,提出了一种基于改进正问题模型和模因算法的图像重建算法,即Im-MA算法。通过对灵敏度矩阵进行平滑滤波和降维处理,改进正问题模型。使用L_(2)范数作为数据拟合的测度,并将全变差作为正则项,构建目标函... 为提高电容层析成像的图像重建质量,提出了一种基于改进正问题模型和模因算法的图像重建算法,即Im-MA算法。通过对灵敏度矩阵进行平滑滤波和降维处理,改进正问题模型。使用L_(2)范数作为数据拟合的测度,并将全变差作为正则项,构建目标函数,将图像重建问题转化为最优化问题。采用麻雀搜索算法和天牛须搜索算法相结合的模因(memetic algorithm,MA)算法求解目标函数。仿真与实验结果表明:与常用的Landweber算法相比,Im-MA算法的重建误差更小,且重建图像与真实分布更加接近。Im-MA算法为解决ECT逆问题提供了一种有效的新方法。 展开更多

关键词 电容层析成像 图像重建 正问题模型 模因算法 灵敏度矩阵 降维 平滑滤波 全变差

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问题求解建模──开发对问题求解任务的深入理解

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作者 高济 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 1994年第7期29-36,共8页

问题求解建模旨在基于ＰＳ（问题求解）的结构化组织去构造ＰＳ过程模型和ＰＳ参考的世界模型。引入知识级分析并使用基于问题归约的分析方法，促进了对ＰＳ组织的开发，尤其是ＰＳ概念模型和深、浅层推理的综合。对于ＰＳ组织的深入理... 问题求解建模旨在基于ＰＳ（问题求解）的结构化组织去构造ＰＳ过程模型和ＰＳ参考的世界模型。引入知识级分析并使用基于问题归约的分析方法，促进了对ＰＳ组织的开发，尤其是ＰＳ概念模型和深、浅层推理的综合。对于ＰＳ组织的深入理解不仅提高了ＰＳ性能，对启发式关联和领域基本知识的获取也具有指导作用． 展开更多

关键词 问题求解 建模 专家系统

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基于DDHP的紧安全性归约多重数字签名方案

16

作者 王泽成 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2009年第7期1799-1802,共4页

基于决策Diffie-Hellman问题(DDHP),构造了一个可证明安全性的高效多重数字签名方案,在随机预言模型下其安全性可紧归约到DDHP的难解性。在"证明拥有私钥"密钥注册假设下,证明了方案对适应性选择消息和签名群组攻击是不可伪... 基于决策Diffie-Hellman问题(DDHP),构造了一个可证明安全性的高效多重数字签名方案,在随机预言模型下其安全性可紧归约到DDHP的难解性。在"证明拥有私钥"密钥注册假设下,证明了方案对适应性选择消息和签名群组攻击是不可伪造的。所生成的多重签名的长度以及验证签名的计算开销均不随实际签名人数的增加而增长。与Z C WANG提出的基于CDHP的紧安全性归约的多重数字签名方案相比,具有多重签名生成算法使用的通信轮数少、计算量小等优点,可应用于多种电子事务处理环境中。 展开更多

关键词 多重数字签名 紧安全性归约 决策Diffie—Hellman问题 随机预言模型

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基于“全局-局部”搜索的核反应堆运行孪生反问题求解 被引量：1

17

作者 龚禾林 洪历展 +6 位作者 赵文博 王江宇 廖鸿宽 李天涯 钟旻霄 李庆 陈长 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期1424-1431,共8页

反应堆运行孪生在反应堆运行过程中为反应堆提供实时的参数和物理场估计,为后续相关安全参数计算提供输入。反问题求解是反应堆运行孪生的核心模块,是确保运行孪生参数和物理场估计的实时性和准确性的关键。当前的运行孪生反问题求解方... 反应堆运行孪生在反应堆运行过程中为反应堆提供实时的参数和物理场估计,为后续相关安全参数计算提供输入。反问题求解是反应堆运行孪生的核心模块,是确保运行孪生参数和物理场估计的实时性和准确性的关键。当前的运行孪生反问题求解方法依赖于初始参数的估计,其估计精度直接决定数字孪生的精度。为了提高运行孪生反问题求解精度和计算效率,本文提出了“全局-局部”搜索(GLS)的反问题求解方法。对基于华龙一号构建的反应堆运行孪生进行了测试,考察了观测量无噪声和有噪声时反问题求解的精度和计算效率。结果表明,此方法可为反应堆运行孪生提供实时准确的参数和物理场估计,为工程实践打下了基础。 展开更多

关键词 反应堆运行孪生 反问题 模型降阶 华龙一号

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P-中心选址问题的一种降阶回溯算法 被引量：5

18

作者 尚春剑 宁爱兵 +1 位作者 彭大江 张惠珍 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2021年第3期734-737,769,共5页

运筹学研究领域中的应急服务设施选址问题有许多求解模型,选取了P-中心模型进行研究,首先研究了该问题的数学性质,并给出了证明,利用这些数学性质能对问题进行降阶从而缩小问题的规模;然后在此基础上设计一个基于上界和下界的回溯算法... 运筹学研究领域中的应急服务设施选址问题有许多求解模型,选取了P-中心模型进行研究,首先研究了该问题的数学性质,并给出了证明,利用这些数学性质能对问题进行降阶从而缩小问题的规模;然后在此基础上设计一个基于上界和下界的回溯算法来求解该问题;最后通过一个示例分析进一步阐述了该算法的原理,并证明了该算法能在较短时间内求得问题的最优解。 展开更多

关键词 设施选址问题 P-中心模型 降阶算法 上界 下界 回溯算法

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单翼太阳帆板航天器非约束模态动力学建模及特性研究 被引量：5

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作者 朱尊红 戈新生 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2022年第9期99-106,共8页

针对中心刚体-单翼大挠性结构的航天器,建立了一种非约束模态展开的动力学模型。探讨挠性航天器非约束模态动力学建模及动态特性,首先利用哈密顿原理建立了挠性航天器动力学方程,然后进行了模态离散化,分别在约束模态和非约束模态下讨... 针对中心刚体-单翼大挠性结构的航天器,建立了一种非约束模态展开的动力学模型。探讨挠性航天器非约束模态动力学建模及动态特性,首先利用哈密顿原理建立了挠性航天器动力学方程,然后进行了模态离散化,分别在约束模态和非约束模态下讨论相关的特征值问题,非约束模态采用瑞利里兹法,求解了单翼挠性航天器的特征值问题,最后进行了数值仿真,比较约束模态与非约束模态之间的差异,并用有限元软件进行对比验证,得到了随着太阳能帆板长度的增加,即刚柔惯量比的减小,非约束模态比约束模态更加贴近实际情况的结论。 展开更多

关键词 挠性航天器 非约束模态 动力学建模 特征值问题

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平衡降阶方法及其进展 被引量：6

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作者 胡明华 胡寿松 《南京航空学院学报》 CSCD 1990年第4期92-102,共11页

大系统模型降阶作为一个理论课题,自60年代末至今日益受到国内外广大控制界人士的关注,提出了大量模型降阶方法。然而,1981年,Moore提出的内平衡实现理论给模型降阶方法带来了一次变革,许多经典方法一旦与平衡理论结合起来,便形成了更... 大系统模型降阶作为一个理论课题,自60年代末至今日益受到国内外广大控制界人士的关注,提出了大量模型降阶方法。然而,1981年,Moore提出的内平衡实现理论给模型降阶方法带来了一次变革,许多经典方法一旦与平衡理论结合起来,便形成了更加简洁、有效的降阶方法。本文综述了这一领域的现有文献,并指出了若干进一步研究的可能方向,为便于应用,本文还给出了每种典型方法的数字实现过程。 展开更多

关键词 大系统 自动控制 模型 降阶 内平衡

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