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基于逆有限元方法和位移振型函数的薄板动载荷识别方法
1
作者
李可路
肖龙飞
+2 位作者
刘明月
寇雨丰
魏汉迪
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2024年第21期284-290,共7页
动载荷识别对于结构设计和健康监测具有重要意义。利用在工程实践中容易获得的应变响应,提出了一种基于逆有限元方法和位移振型函数的薄板动载荷识别方法,能够同时识别动载荷空间分布和时间历程。首先,逆有限元方法可以利用离散应变数...
动载荷识别对于结构设计和健康监测具有重要意义。利用在工程实践中容易获得的应变响应,提出了一种基于逆有限元方法和位移振型函数的薄板动载荷识别方法,能够同时识别动载荷空间分布和时间历程。首先,逆有限元方法可以利用离散应变数据重建离散位移场。然后,采用位移振型函数拟合得到连续位移场,将拟合良好的振型函数代入薄板微分控制方程中确定识别载荷。最后,通过薄板集中载荷和全局分布载荷识别的两个数值算例,验证该方法的可行性和准确性。结果表明,提出方法对于薄板动载荷的识别是有效且准确的。
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关键词
动载荷识别
应变响应
薄板
逆有限元方法
位移振型
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职称材料
多点地震激励下基于改进振型位移法的反应谱方法
被引量:
3
2
作者
夏友柏
王年桥
《世界地震工程》
CSCD
2003年第1期164-169,共6页
基于平稳随机振动理论,运用改进的振型位移法,得到结构多点输入改进的反应谱法,对其中相关系数进行了计算和讨论,对相关系数解析解进行了讨论,得到了解析公式的适用范围。最后通过算例进行了本文方法与MSRS方法计算结果比较,说明本文方...
基于平稳随机振动理论,运用改进的振型位移法,得到结构多点输入改进的反应谱法,对其中相关系数进行了计算和讨论,对相关系数解析解进行了讨论,得到了解析公式的适用范围。最后通过算例进行了本文方法与MSRS方法计算结果比较,说明本文方法推导是正确的,收敛速度高于MSRS方法。
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关键词
反应谱
改进
振型
位移
法
地震动
地震观测
震级
震中距
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职称材料
振型叠加法合理振型数目的确定
被引量:
11
3
作者
陈华霆
谭平
+2 位作者
和雪峰
彭凌云
周福霖
《应用力学学报》
CSCD
北大核心
2017年第3期404-409,共6页
振型叠加法是常用的动力时程分析方法之一,参与计算的振型数目是影响该方法精度的重要因素。本文揭示了确定振型参与数目的质量参与系数法、振型位移控制法的数学背景及物理含义,分析了两者存在的不足。通过推导振型截断误差估计公式,...
振型叠加法是常用的动力时程分析方法之一,参与计算的振型数目是影响该方法精度的重要因素。本文揭示了确定振型参与数目的质量参与系数法、振型位移控制法的数学背景及物理含义,分析了两者存在的不足。通过推导振型截断误差估计公式,提出了更合理的确定振型数目范数形式的方法。这种方法基于严密的理论推导,适用于任意动力荷载形式。计算结果表明,振型位移控制法所确定的振型数目过大,质量参与系数法提供的振型数目偏少,而本文方法更有优势。
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关键词
动力分析
振型
叠加
质量参与系数法
振型
位移
控制法
范数方法
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职称材料
高阶振型在山地掉层结构中的影响研究
被引量:
2
4
作者
孙加华
李英民
+2 位作者
徐刚
谭潜
孙厚超
《安全与环境学报》
CAS
CSCD
北大核心
2017年第5期1760-1765,共6页
设置不同掉层层数、掉层跨数和坎上楼层层数的模型,对比分析各模型在不同振型数下结构响应值的误差,根据分析结果来验证常用振型数量控制方法的适用性和差异性。结果表明,高阶振型对山地结构中掉层部分的内力响应影响显著。不同的掉层...
设置不同掉层层数、掉层跨数和坎上楼层层数的模型,对比分析各模型在不同振型数下结构响应值的误差,根据分析结果来验证常用振型数量控制方法的适用性和差异性。结果表明,高阶振型对山地结构中掉层部分的内力响应影响显著。不同的掉层结构布置对振型数的选择有重要影响,掉层层数的增加使层剪力误差超限的楼层位置从顶层转移到掉层部分,致使掉层部分对高阶振型更加敏感。伴随着掉层跨数的减少,最大层剪力误差及误差超限的楼层数均呈先增大后减小趋势,即存在最不利的掉层跨数比,此时各内力响应误差均最大。坎上楼层的增加会提高掉层部分的剪力误差值。相对于层剪力,层间位移更易于通过提高振型数来控制精度。振型位移控制法的精度较高,但会增加大量结构计算和分析成本。振型质量参与系数法仅在个别结构中的层间剪力误差较小,总体来说其控制效果较差。解决这一问题,还需进一步研究以便提出一种新的振型控制方法。
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关键词
安全工程
掉层框架结构
高阶
振型
振型
位移
振型
质量参与系数
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职称材料
规则层状弹性介质中基阶模态瑞利波频散曲线计算新方法
被引量:
4
5
作者
柴华友
柯文汇
+2 位作者
陈健
王章琼
黄祥国
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第12期4873-4880,4889,共9页
在层剪切波速随层深度递增的规则层状弹性介质中,基阶模态瑞利波在表面波场起主导作用,基阶模态频散曲线计算在表面波测试分析中非常重要。层状弹性介质中各阶模态瑞利波频散曲线计算常采用矩阵方法,由矩阵行列式根得到频散曲线,但行列...
在层剪切波速随层深度递增的规则层状弹性介质中,基阶模态瑞利波在表面波场起主导作用,基阶模态频散曲线计算在表面波测试分析中非常重要。层状弹性介质中各阶模态瑞利波频散曲线计算常采用矩阵方法,由矩阵行列式根得到频散曲线,但行列式需用搜索方法求解。为了避免复杂计算,基于Aki和Richards给出的基阶模态频散曲线计算式,假设瑞利波相速度是层剪切波或瑞利波速与基阶瑞利波位移振型函数积分加权均方根。通过对规则层状介质中基阶瑞利波位移振型及土参数与第1层相同的均匀半无限体瑞利波位移振型比较,可知两者变化规律具有相关性,以层剪切波速度差异为参数对半无限体中瑞利波位移振型修正可估算分层介质中基阶瑞利波振型。分析结果表明,相较于矩阵方法,该方法算法简单,相较于半波法,精度较高。
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关键词
瑞利波
基阶模态
半波法
位移振型
函数
频散
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职称材料
体育场大悬挑屋盖的振动特性及风振应用
被引量:
3
6
作者
齐辉
黄本才
+2 位作者
张昕
林颖儒
徐晓明
《郑州大学学报(工学版)》
CAS
2004年第1期31-36,共6页
体育场大悬挑屋盖振动的频谱比较密集,空间振型特性复杂,工程中常采用的风激振动的振型分解法与屋盖的振型特性密切相关.以上海8万人体育场环状屋盖结构和湖南益阳体育场单侧悬挑屋盖结构为背景,分析得到它们振型特性的规律,反对称振型...
体育场大悬挑屋盖振动的频谱比较密集,空间振型特性复杂,工程中常采用的风激振动的振型分解法与屋盖的振型特性密切相关.以上海8万人体育场环状屋盖结构和湖南益阳体育场单侧悬挑屋盖结构为背景,分析得到它们振型特性的规律,反对称振型和对称振型交替出现.并以益阳体育场屋盖为例,在频域内分析了多振型和振型动位移交叉项(或耦合项)对风振动位移响应的影响,得出第一阶竖向对称振型对总响应影响大,特别是在屋盖前缘中部,考虑前10阶振型,第1阶竖向对称振型对总位移的影响达90%,振型动位移交叉项可以忽略.
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关键词
体育场
大悬挑屋盖
振动特性
振型
动
位移
交叉项
风振
动力有限元方法
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职称材料
题名
基于逆有限元方法和位移振型函数的薄板动载荷识别方法
1
作者
李可路
肖龙飞
刘明月
寇雨丰
魏汉迪
机构
上海交通大学海洋工程国家重点实验室
上海交通大学海洋装备研究院
上海交通大学三亚崖州湾深海科技研究院
出处
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2024年第21期284-290,共7页
基金
国家自然科学基金项目(52031006,42206192)
深远海全天候驻留浮式研究设施研发专项(SSZX22002)。
文摘
动载荷识别对于结构设计和健康监测具有重要意义。利用在工程实践中容易获得的应变响应,提出了一种基于逆有限元方法和位移振型函数的薄板动载荷识别方法,能够同时识别动载荷空间分布和时间历程。首先,逆有限元方法可以利用离散应变数据重建离散位移场。然后,采用位移振型函数拟合得到连续位移场,将拟合良好的振型函数代入薄板微分控制方程中确定识别载荷。最后,通过薄板集中载荷和全局分布载荷识别的两个数值算例,验证该方法的可行性和准确性。结果表明,提出方法对于薄板动载荷的识别是有效且准确的。
关键词
动载荷识别
应变响应
薄板
逆有限元方法
位移振型
Keywords
dynamic load identification
strain response
thin plate
inverse finite element method(iFEM)
displacement mode shape
分类号
TH212 [机械工程—机械制造及自动化]
TH213.3 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
多点地震激励下基于改进振型位移法的反应谱方法
被引量:
3
2
作者
夏友柏
王年桥
机构
解放军理工大学工程兵工程学院国防及人防工程系
出处
《世界地震工程》
CSCD
2003年第1期164-169,共6页
文摘
基于平稳随机振动理论,运用改进的振型位移法,得到结构多点输入改进的反应谱法,对其中相关系数进行了计算和讨论,对相关系数解析解进行了讨论,得到了解析公式的适用范围。最后通过算例进行了本文方法与MSRS方法计算结果比较,说明本文方法推导是正确的,收敛速度高于MSRS方法。
关键词
反应谱
改进
振型
位移
法
地震动
地震观测
震级
震中距
Keywords
response spectrum
modified modal displacement method
multi-point excitation
分类号
P315 [天文地球—地震学]
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职称材料
题名
振型叠加法合理振型数目的确定
被引量:
11
3
作者
陈华霆
谭平
和雪峰
彭凌云
周福霖
机构
广州大学工程抗震研究中心
北京工业大学建筑工程学院
出处
《应用力学学报》
CSCD
北大核心
2017年第3期404-409,共6页
基金
长江学者和创新团队发展计划(IRT13057)
文摘
振型叠加法是常用的动力时程分析方法之一,参与计算的振型数目是影响该方法精度的重要因素。本文揭示了确定振型参与数目的质量参与系数法、振型位移控制法的数学背景及物理含义,分析了两者存在的不足。通过推导振型截断误差估计公式,提出了更合理的确定振型数目范数形式的方法。这种方法基于严密的理论推导,适用于任意动力荷载形式。计算结果表明,振型位移控制法所确定的振型数目过大,质量参与系数法提供的振型数目偏少,而本文方法更有优势。
关键词
动力分析
振型
叠加
质量参与系数法
振型
位移
控制法
范数方法
Keywords
dynamic analysis
mode superposition approach
participation mass ratio method
mode displacement control method
norm method
分类号
TU311.3 [建筑科学—结构工程]
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职称材料
题名
高阶振型在山地掉层结构中的影响研究
被引量:
2
4
作者
孙加华
李英民
徐刚
谭潜
孙厚超
机构
重庆大学土木工程学院
中车建设工程有限公司
重庆大学山地城镇建设与新技术教育部重点实验室
盐城工学院土木工程学院
出处
《安全与环境学报》
CAS
CSCD
北大核心
2017年第5期1760-1765,共6页
基金
国家自然科学基金项目(51478068)
文摘
设置不同掉层层数、掉层跨数和坎上楼层层数的模型,对比分析各模型在不同振型数下结构响应值的误差,根据分析结果来验证常用振型数量控制方法的适用性和差异性。结果表明,高阶振型对山地结构中掉层部分的内力响应影响显著。不同的掉层结构布置对振型数的选择有重要影响,掉层层数的增加使层剪力误差超限的楼层位置从顶层转移到掉层部分,致使掉层部分对高阶振型更加敏感。伴随着掉层跨数的减少,最大层剪力误差及误差超限的楼层数均呈先增大后减小趋势,即存在最不利的掉层跨数比,此时各内力响应误差均最大。坎上楼层的增加会提高掉层部分的剪力误差值。相对于层剪力,层间位移更易于通过提高振型数来控制精度。振型位移控制法的精度较高,但会增加大量结构计算和分析成本。振型质量参与系数法仅在个别结构中的层间剪力误差较小,总体来说其控制效果较差。解决这一问题,还需进一步研究以便提出一种新的振型控制方法。
关键词
安全工程
掉层框架结构
高阶
振型
振型
位移
振型
质量参与系数
Keywords
safety enginerring
frame structures supported bystepped foundations
higher mode
mode displace-ment
modal participating mass ratio
分类号
X43 [环境科学与工程—灾害防治]
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职称材料
题名
规则层状弹性介质中基阶模态瑞利波频散曲线计算新方法
被引量:
4
5
作者
柴华友
柯文汇
陈健
王章琼
黄祥国
机构
武汉工程大学土木工程与建筑学院
武汉市市政建设集团有限公司
清华大学土木工程系
华中科技大学土木工程与力学学院
出处
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第12期4873-4880,4889,共9页
基金
国家自然科学基金面上项目(No.41474113)
武汉工程大学人才专项经费资助项目
湖北省建设科技计划项目(2019)~~
文摘
在层剪切波速随层深度递增的规则层状弹性介质中,基阶模态瑞利波在表面波场起主导作用,基阶模态频散曲线计算在表面波测试分析中非常重要。层状弹性介质中各阶模态瑞利波频散曲线计算常采用矩阵方法,由矩阵行列式根得到频散曲线,但行列式需用搜索方法求解。为了避免复杂计算,基于Aki和Richards给出的基阶模态频散曲线计算式,假设瑞利波相速度是层剪切波或瑞利波速与基阶瑞利波位移振型函数积分加权均方根。通过对规则层状介质中基阶瑞利波位移振型及土参数与第1层相同的均匀半无限体瑞利波位移振型比较,可知两者变化规律具有相关性,以层剪切波速度差异为参数对半无限体中瑞利波位移振型修正可估算分层介质中基阶瑞利波振型。分析结果表明,相较于矩阵方法,该方法算法简单,相较于半波法,精度较高。
关键词
瑞利波
基阶模态
半波法
位移振型
函数
频散
Keywords
Rayleigh wave
fundamental mode
half wavelength method
displacement shape function
dispersion
分类号
O451 [理学—无线电物理]
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职称材料
题名
体育场大悬挑屋盖的振动特性及风振应用
被引量:
3
6
作者
齐辉
黄本才
张昕
林颖儒
徐晓明
机构
同济大学固体力学教育部重点实验室
上海建筑设计研究院
出处
《郑州大学学报(工学版)》
CAS
2004年第1期31-36,共6页
基金
上海市建设技术发展基金资助项目(A9805132-1)
文摘
体育场大悬挑屋盖振动的频谱比较密集,空间振型特性复杂,工程中常采用的风激振动的振型分解法与屋盖的振型特性密切相关.以上海8万人体育场环状屋盖结构和湖南益阳体育场单侧悬挑屋盖结构为背景,分析得到它们振型特性的规律,反对称振型和对称振型交替出现.并以益阳体育场屋盖为例,在频域内分析了多振型和振型动位移交叉项(或耦合项)对风振动位移响应的影响,得出第一阶竖向对称振型对总响应影响大,特别是在屋盖前缘中部,考虑前10阶振型,第1阶竖向对称振型对总位移的影响达90%,振型动位移交叉项可以忽略.
关键词
体育场
大悬挑屋盖
振动特性
振型
动
位移
交叉项
风振
动力有限元方法
Keywords
large cantilevered roof
mode analysis
multi-mode
cross part of mode dynamic displacement
分类号
TU245.1 [建筑科学—建筑设计及理论]
TU311.3 [建筑科学—结构工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于逆有限元方法和位移振型函数的薄板动载荷识别方法
李可路
肖龙飞
刘明月
寇雨丰
魏汉迪
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
2
多点地震激励下基于改进振型位移法的反应谱方法
夏友柏
王年桥
《世界地震工程》
CSCD
2003
3
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职称材料
3
振型叠加法合理振型数目的确定
陈华霆
谭平
和雪峰
彭凌云
周福霖
《应用力学学报》
CSCD
北大核心
2017
11
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职称材料
4
高阶振型在山地掉层结构中的影响研究
孙加华
李英民
徐刚
谭潜
孙厚超
《安全与环境学报》
CAS
CSCD
北大核心
2017
2
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职称材料
5
规则层状弹性介质中基阶模态瑞利波频散曲线计算新方法
柴华友
柯文汇
陈健
王章琼
黄祥国
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
4
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职称材料
6
体育场大悬挑屋盖的振动特性及风振应用
齐辉
黄本才
张昕
林颖儒
徐晓明
《郑州大学学报(工学版)》
CAS
2004
3
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职称材料
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