非平稳随机激励下车路耦合载荷研究

1

作者 刘泽宙 王永旭 周燕 《中国储运》 2025年第2期63-63,共1页

为了研究道路非平稳随机激励下对车轮载荷的影响,通过MATLAB/Simulink对非平稳随机激励下车辆的垂向与纵向振动联合模型的轮胎载荷响应特性,进行联合仿真。得出随着初速度、加速度以及路面不平度的增加,垂向与纵向载荷的幅值也逐渐增大... 为了研究道路非平稳随机激励下对车轮载荷的影响,通过MATLAB/Simulink对非平稳随机激励下车辆的垂向与纵向振动联合模型的轮胎载荷响应特性,进行联合仿真。得出随着初速度、加速度以及路面不平度的增加,垂向与纵向载荷的幅值也逐渐增大的结论。研究分析可对车辆轮胎载荷的精确模拟、路面破损预测提供依据。一、路面非平稳随机输入模型的建立国内外对路面时域进行建模主要有:白噪声滤波法、谐波叠加法、逆傅立叶变换等方法[1]。 展开更多

关键词 轮胎载荷 非平稳随机激励 路面不平度 车轮载荷 谐波叠加法 路面破损 MATLAB/SIMULINK 纵向载荷

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平稳随机激励下随机机架结构动力可靠性分析 被引量：12

2

作者 胡太彬 陈建军 +1 位作者 高伟 马娟 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第2期241-246,共6页

研究了随机桁架结构在平稳随机激励下的动力可靠度求解方法。同时考虑结构物理参数、几何尺寸的随机性,利用求解随机变量数字特征的代数综合法和矩法,从结构随机响应的频域表达式出发,导出了随机桁架结构在平稳随机激励下的位移、应力... 研究了随机桁架结构在平稳随机激励下的动力可靠度求解方法。同时考虑结构物理参数、几何尺寸的随机性,利用求解随机变量数字特征的代数综合法和矩法,从结构随机响应的频域表达式出发,导出了随机桁架结构在平稳随机激励下的位移、应力及其导数响应均方值的数字特征,再由动力可靠性的Poisson公式导出了结构动力可靠度的计算公式。通过算例分析了各参数的随机性对结构动力可靠度的影响,验证了该方法的可行性和有效性。 展开更多

关键词 动力可靠性 随机桁架结构 平稳随机激励 随机变量 数字特征 结构动力学 代数综合法

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随机刚架结构在平稳随机激励下的动力响应分析 被引量：7

3

作者 高伟 陈建军 +1 位作者 程怡 马娟 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2004年第2期89-91,88,共4页

文中研究了随机刚架结构的平稳随机响应问题。考虑结构物理参数的随机性 ,导出了结构在平稳随机激励下位移响应均方值和应力响应均方值的均值、方差和变异系数的计算表达式。通过算例考察了结构物理参数的随机性对结构动力响应均方值随... 文中研究了随机刚架结构的平稳随机响应问题。考虑结构物理参数的随机性 ,导出了结构在平稳随机激励下位移响应均方值和应力响应均方值的均值、方差和变异系数的计算表达式。通过算例考察了结构物理参数的随机性对结构动力响应均方值随机性的影响 ,并获得了若干有意义的结论。 展开更多

关键词 随机刚架结构 平稳随机激励 动力响应 数字特征 随机结构

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非平稳随机激励下结构体系动力可靠度时域解法 被引量：25

4

作者 苏成 徐瑞 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第3期512-520,共9页

将结构动力方程写成状态方程形式,采用精细积分法对其进行数值求解,导出了非平稳激励下结构随机响应的时域显式表达式,该过程的计算量仅相当于两次确定性时程分析的计算量.基于该显式表达式,结合首次超越失效准则,提出了非平稳随机激励... 将结构动力方程写成状态方程形式,采用精细积分法对其进行数值求解,导出了非平稳激励下结构随机响应的时域显式表达式,该过程的计算量仅相当于两次确定性时程分析的计算量.基于该显式表达式,结合首次超越失效准则,提出了非平稳随机激励下结构体系动力可靠度的数值模拟算法.与功率谱方法相比,该方法无需同时在时频域内进行大量数值积分,也无需引入关于响应过程跨越界限次数概率分布,以及各失效模式相关性等方面的假定.通过数值算例,对比了该方法与泊松过程法、马尔可夫过程法、传统蒙特卡罗法的计算精度和计算效率,结果显示该方法具有理想的精度和相当高的效率. 展开更多

关键词 动力可靠度 体系可靠度 首次超越失效准则 非平稳随机激励 数值模拟

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非平稳随机激励作用下多自由度体系系统动力可靠性研究 被引量：5

5

作者 石少卿 姜节胜 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 1999年第4期73-77,共5页

首先应用Priestley 的演变谱理论,推求了多自由度线性体系在非平稳随机激励作用下的响应演变谱密度和时变均方响应。同时结合首次超越理论,分析了在非平稳随机激励作用下,多自由度体系系统动力可靠性问题。最后讨论了确定多自由度体系... 首先应用Priestley 的演变谱理论,推求了多自由度线性体系在非平稳随机激励作用下的响应演变谱密度和时变均方响应。同时结合首次超越理论,分析了在非平稳随机激励作用下,多自由度体系系统动力可靠性问题。最后讨论了确定多自由度体系系统动力可靠性上下限的问题。 展开更多

关键词 结构 动力可靠性 非平稳随机激励 多自由度体系

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平稳随机激励下随机智能桁架结构振动主动控制中的优化 被引量：1

6

作者 高伟 陈建军 +1 位作者 崔明涛 江涛 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期630-635,共6页

研究了平稳随机激励下随机智能桁架结构振动主动控制中主动杆的配置位置和闭环控制系统增益的优化问题。考虑结构物理参数、几何尺寸、阻尼同时具有随机性以及作用荷载为平稳随机激励,基于系统最小储存能,构建了具有位移响应均方值、应... 研究了平稳随机激励下随机智能桁架结构振动主动控制中主动杆的配置位置和闭环控制系统增益的优化问题。考虑结构物理参数、几何尺寸、阻尼同时具有随机性以及作用荷载为平稳随机激励,基于系统最小储存能,构建了具有位移响应均方值、应力响应均方值可靠性约束的主动杆配置和控制增益的优化模型;并对结构平稳随机动力响应的数字特征进行了推导。通过算例,验证了该优化配置模型的合理性和有效性,获得了若干有意义的结论。 展开更多

关键词 平稳随机激励 随机智能桁架 可靠性约束 压电主动杆 增益 优化

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非平稳随机激励下线性系统模态识别的小波方法

7

作者 杜秀丽 汪凤泉 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期319-321,共3页

通过对非平稳随机激励下的线性时不变系统的响应x(t)进行小波变换.利用各级小波系数的正交性,对其中的某些平稳小波系数进行合成,得到满足结构动力学方程的新平稳信号y(b),用其代替原始的结构响应x(t),结合其他各种平稳随机激励下的模... 通过对非平稳随机激励下的线性时不变系统的响应x(t)进行小波变换.利用各级小波系数的正交性,对其中的某些平稳小波系数进行合成,得到满足结构动力学方程的新平稳信号y(b),用其代替原始的结构响应x(t),结合其他各种平稳随机激励下的模态识别的方法,进行非平稳随机激励下系统参数的识别.仿真结果表明,该方法可以在一定程度上消除非平稳随机激励所引起的响应信号的非平稳性. 展开更多

关键词 模态识别 小波变换 非平稳随机激励

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平稳随机激励下非黏滞阻尼系统功率谱密度函数的灵敏度分析 被引量：1

8

作者 史俊磊 丁喆 +1 位作者 张磊 张严 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2023年第8期20-27,37,共9页

功率谱密度(power spectral density,PSD)函数的灵敏度分析是实现结构系统在随机激励下梯度优化算法的基础。区别于黏性阻尼模型假设阻尼力正比于瞬时速度,非黏滞阻尼模型的阻尼力与质点的时间历程相关,因而能够更准确地描述黏弹性材料... 功率谱密度(power spectral density,PSD)函数的灵敏度分析是实现结构系统在随机激励下梯度优化算法的基础。区别于黏性阻尼模型假设阻尼力正比于瞬时速度,非黏滞阻尼模型的阻尼力与质点的时间历程相关,因而能够更准确地描述黏弹性材料的耗能特性。针对卷积型非黏滞阻尼系统PSD函数的灵敏度求解问题,利用虚拟激励法(pseudo-excitation method,PEM)将平稳随机激励下非黏滞阻尼系统的随机响应问题等效转化为确定性的简谐响应问题;利用直接微分法推导出PSD函数的灵敏度表达式;分别引入基于复模态的一阶、二阶近似法和基于实模态的迭代法构建PSD函数的灵敏度算法;通过数值算例比较三种方法的计算精度和效率。结果表明,迭代法更适合大规模非黏滞阻尼系统PSD函数的灵敏度求解。 展开更多

关键词 功率谱密度(PSD) 灵敏度分析 非黏滞阻尼模型 平稳随机激励 虚拟激励法(PEM)

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平稳随机激励下约束阻尼结构布局优化设计 被引量：6

9

作者 房占鹏 张孟珂 李宏伟 《郑州大学学报（工学版）》 CAS 北大核心 2020年第5期87-91,共5页

针对平稳随机激励下约束阻尼结构布局优化问题,采用虚拟激励法对平稳随机激励下约束阻尼结构振动响应进行分析。以平稳随机激励下约束阻尼结构位移响应均方根值最小化为优化目标,约束阻尼材料体积为约束条件,建立约束阻尼结构的拓扑优... 针对平稳随机激励下约束阻尼结构布局优化问题,采用虚拟激励法对平稳随机激励下约束阻尼结构振动响应进行分析。以平稳随机激励下约束阻尼结构位移响应均方根值最小化为优化目标,约束阻尼材料体积为约束条件,建立约束阻尼结构的拓扑优化模型。提出复模态叠加法和伴随法相结合的灵敏度分析方法,以提高灵敏度计算效率。采用移动渐近线法(MMA)对建立的拓扑优化模型进行求解。通过算例分析,验证了提出的平稳随机激励下约束阻尼结构布局优化方法的正确性和有效性。 展开更多

关键词 平稳随机激励 灵敏度分析 约束阻尼 拓扑优化 移动渐近线法

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二自由度滞回系统对平稳随机激励的复模态分析方法

10

作者 孙东昌 宋珍 郑祚馨 《河北工学院学报》 1994年第4期53-62,共10页

提出了一种求二自由度滞回系统对平稳随机激励的响应的方法．具有非线性滞回特性的二自由度系统，其振动方程中的非线性项不仅与位移及速度有关，还随着加载和卸载而有不同的函数形式．为了求这种系统的响应，本文采用复模态方法及统计... 提出了一种求二自由度滞回系统对平稳随机激励的响应的方法．具有非线性滞回特性的二自由度系统，其振动方程中的非线性项不仅与位移及速度有关，还随着加载和卸载而有不同的函数形式．为了求这种系统的响应，本文采用复模态方法及统计线性化方法，详细讨论了加载与卸载对应的积分区间的划分，通过积分求出了等效线性化系数，并将实数域上的有关方法推广到复数域上，导出了系统在物理坐标下的均方根响应．作为算例，计算了二自由度双线性滞回系统对平稳基础激励的位移，加速度均方根响应，并将所得结果与数值模拟结果进行了比较，二者吻合很好． 展开更多

关键词 二自由度 滞回系统 复模态 平稳随机激励

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非平稳激励下薄板结构减振附加阻尼层的拓扑优化 被引量：3

11

作者 李雪平 林猛峰 +1 位作者 魏鹏 苏成 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2020年第8期250-257,共8页

讨论了附加阻尼层的薄板结构在非平稳随机力作用下以减振为目标的阻尼材料层的拓扑优化问题。建立了以阻尼材料的相对密度为设计变量,以结构非平稳响应位移方差最小化为目标和阻尼材料用量为约束条件的拓扑优化模型。由于结构受到非平... 讨论了附加阻尼层的薄板结构在非平稳随机力作用下以减振为目标的阻尼材料层的拓扑优化问题。建立了以阻尼材料的相对密度为设计变量,以结构非平稳响应位移方差最小化为目标和阻尼材料用量为约束条件的拓扑优化模型。由于结构受到非平稳随机激励作用,其随机响应可以采用时域显式法快速求解;随机响应方差对设计变量的灵敏度采用了基于伴随变量法的时域显式法进行分析,并采用优化准则法求解优化问题。数值算例验证了所提方法在非平稳随机激励作用下进行动力拓扑优化减振的可行性与有效性。 展开更多

关键词 非平稳随机激励 薄板结构 附加阻尼层 减振 拓扑优化

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模糊随机桁架结构的平稳随机振动分析 被引量：1

12

作者 马娟 陈建军 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期440-446,共7页

研究了具有模糊随机参数的桁架结构在平稳随机激励下的动力响应.同时考虑结构参数的模糊随机性,利用模糊因子法和最优化方法从时域上推导出了结构位移响应的模糊随机相关函数矩阵;进而利用模糊因子法推导出频域上动力响应的模糊随机均... 研究了具有模糊随机参数的桁架结构在平稳随机激励下的动力响应.同时考虑结构参数的模糊随机性,利用模糊因子法和最优化方法从时域上推导出了结构位移响应的模糊随机相关函数矩阵;进而利用模糊因子法推导出频域上动力响应的模糊随机均方值的表达式,最后用随机变量的矩法和代数综合法推导出了动力响应均方值模糊随机变量的模糊数字特征.通过算例考察了结构参数的模糊随机性对动力响应均方值的模糊随机性的影响,从分析结果中得出了参数的模糊随机性在结构随机振动分析中是不容忽视的结论. 展开更多

关键词 平稳随机激励 模糊随机 桁架结构 位移响应 结构响应

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随机激励下随机参数超空泡结构的动力可靠度 被引量：1

13

作者 刘明 安伟光 宋向华 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第9期1116-1121,共6页

针对具有随机参数的超空泡结构在随机激励下的动力可靠性问题,使用八节点超参数壳单元对超空泡航行体建模,将超空泡尾部受到的冲击载荷及滑行力简化成2个存在某一相位差的平稳随机过程,利用虚拟激励法将双随机问题精确地转化为单随机问... 针对具有随机参数的超空泡结构在随机激励下的动力可靠性问题,使用八节点超参数壳单元对超空泡航行体建模,将超空泡尾部受到的冲击载荷及滑行力简化成2个存在某一相位差的平稳随机过程,利用虚拟激励法将双随机问题精确地转化为单随机问题.应用Newmark法结合虚拟激励摄动法计算出随机结构的应力响应,进而求出随机参数超空泡结构动力可靠性所需的全部数字特征.由首次超越破坏准则的动力可靠度公式,求出随机参数超空泡结构动力可靠度的均值和方差的计算公式,解决了具有随机参数超空泡结构的动力可靠性问题.通过算例与Monte Carlo方法结果的比较,验证文中方法的可行性和有效性. 展开更多

关键词 随机参数 超空泡航行体 平稳随机激励 动力可靠度 虚拟激励法

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基于环境激励的模态参数辨识方法综述 被引量：131

14

作者 续秀忠 华宏星 陈兆能 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2002年第3期1-5,共5页

本文首先对环境激励下模态识别方法进行了综述 ,对目前的几种识别方法的原理、识别精度及适用条件进行了论述 ,并比较了这些方法各自的特点 ,参照国内外最新文献 。

关键词 环境激励 模态识别 平稳随机激励 非平稳随机激励 结构模态参数 联合时频域

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基于广义子集模拟和自适应Kriging模型的非线性随机动力系统的时变可靠性分析 被引量：2

15

作者 唐和生 郭雪媛 薛松涛 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2021年第21期47-54,共8页

针对非线性随机动力系统在非平稳高斯随机过程激励下的时变可靠性问题,提出一种广义子集模拟(GSS)和主动学习Kriging模型结合Monte Carlo的自适应更新(AK-MCS)高效计算方法(GSS-AK-MCS)。基于全概率定理,将非线性随机动力系统的时变可... 针对非线性随机动力系统在非平稳高斯随机过程激励下的时变可靠性问题,提出一种广义子集模拟(GSS)和主动学习Kriging模型结合Monte Carlo的自适应更新(AK-MCS)高效计算方法(GSS-AK-MCS)。基于全概率定理,将非线性随机动力系统的时变可靠性转化为一个双层嵌套问题:内层通过GSS算法解决非平稳随机激励下累积失效概率的计算;外层自适应地构建系统随机参数与累积失效概率之间的Kriging代理模型,基于代理模型实现随机系统的可靠性分析。以两个非线性结构系统的时变可靠性分析为例,验证所提出方法的可行性。数值算例结果表明:GSS-AK-MCS方法不受非平稳随机激励的频谱特征的影响,与传统的MCS和Kriging模型方法比较,显著提高了非线性随机动力系统的时变可靠性计算效率。 展开更多

关键词 非线性随机动力系统 非平稳随机激励 时变可靠性 广义子集模拟(GSS) AK-MCS法

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从响应信号辨识斜拉桥模型的模态参数 被引量：16

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作者 樊江玲 张志谊 华宏星 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2004年第4期91-95,共5页

针对斜拉桥模型在平稳随机激励下的模态参数辨识问题 ,研究了提高子空间方法参数辨识精度和可信度的有效途径。在矩阵奇异值分解的基础上 ,文中使用信号特征分量的能量指标来估计模型阶次 ,同时给出一种特征频率随拟合数据变化的稳定图... 针对斜拉桥模型在平稳随机激励下的模态参数辨识问题 ,研究了提高子空间方法参数辨识精度和可信度的有效途径。在矩阵奇异值分解的基础上 ,文中使用信号特征分量的能量指标来估计模型阶次 ,同时给出一种特征频率随拟合数据变化的稳定图。在虚假特征显示能力以及降低数值运算量等方面 ,这种形式的稳定图与能量指标的结合具有正更大的优越性。在斜拉桥模型的模态参数辨识中 ,物理模态和寄生模态得到了很好的分离 ,而且斜拉桥模型在分析频带内的物理模态被全部识别出来。辨识结果的比较说明了给出的辨识方法是有效的。 展开更多

关键词 斜拉桥 模态参数 响应 稳定 辨识方法 使用 特征频率 平稳随机激励 矩阵 分量

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一种以均方响应作为约束的动力学设计方法 被引量：6

17

作者 童卫华 姜节胜 顾松年 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 1996年第3期94-98,共5页

本文提出一种将结构在随机激励下某些点（自由度）上的均方响应作为约束的动力学设计方法。文中分析了广义随机激励不相关与相关两种情况，并推导了各自情况下的任一给定点（自由度）上的均方响应对于设计变量的灵敏度计算公式。所导公... 本文提出一种将结构在随机激励下某些点（自由度）上的均方响应作为约束的动力学设计方法。文中分析了广义随机激励不相关与相关两种情况，并推导了各自情况下的任一给定点（自由度）上的均方响应对于设计变量的灵敏度计算公式。所导公式适用于宽带平稳随机激励。算例表明，所提方法是有效与可行的。 展开更多

关键词 动力学设计 均方响应 平稳随机激励

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