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题名基于微分求积法的两端固结刚性吊杆拉力识别研究
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作者
彭涛
稂其林
陆小龙
王涛
田仲初
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机构
长沙理工大学桥梁工程安全控制教育部重点实验室
长沙理工大学土木工程学院
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出处
《振动与冲击》
北大核心
2025年第2期94-103,共10页
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基金
国家自然科学基金(52078058)
湖南省教育厅科学研究项目(22C0164)
+2 种基金
长沙理工大学桥梁工程安全控制教育部重点实验室开放基金(21KB11,11KA04)
长沙理工大学青年教师成长计划项目(2019QJCZ062)
大学生创新创业训练计划项目(S201910536007)。
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文摘
以修正Timoshenko梁理论为基础,提出了一种基于微分求积法的拱桥刚性吊杆拉力识别方法。基于修正Timoshenko梁理论建立刚性吊杆横向振动微分方程,通过选取切比雪夫多项式的根作为节点坐标,利用拉格朗日插值基函数近似表示位移函数;根据微分求积法基本原理计算各阶权重系数,引入边界条件后,将轴向力作用下的修正Timoshenko梁横向振动微分方程的求解转化为线性代数方程组广义代数特征值的计算问题,从而得到刚性吊杆实测基频与拉力之间的精确对应关系。通过数值算例和实桥应用对该方法进行了验证,结果表明,当两端固结刚性吊杆的长细比小于222.23时,需要考虑抗弯刚度、剪切变形和转动惯量的影响才能保证拉力识别的精度。提出的基于微分求积法的吊杆拉力识别方法能够应用于各种工况和长细比下的刚性吊杆拉力识别,具有准确、实用和易编程的特点,能够满足实际工程应用要求。
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关键词
刚性吊杆
修正Timoshenko梁
频率法
微分求积法
拉力识别
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Keywords
rigid suspender
modified Timoshenko beam
frequency method
differential quadrature method
tension identification
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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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题名基于导波多尺度能量熵的钢绞线张拉力识别
被引量：8
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作者
陈鑫
朱劲松
钱骥
叶仲韬
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机构
天津大学建筑工程学院
中铁大桥科学研究院有限公司
桥梁结构健康与安全国家重点实验室
重庆交通大学土木工程学院
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出处
《振动．测试与诊断》
EI
CSCD
北大核心
2020年第4期745-750,826,共7页
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基金
国家重点研发计划资助项目(2017YFF0108700)
国家自然科学基金资助项目(51578370)。
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文摘
为了有效评估在役钢绞线中预应力的损失程度,提出一种识别钢绞线张拉力的导波无损检测方法。在不同张拉力钢绞线上进行了超声导波传播数值模拟及实验,构建以导波多尺度能量熵为特征向量的识别指标进行钢绞线张拉力识别,并考虑了导波传播距离及采集方式的影响。结果表明:不同拉力作用下,导波多尺度能量熵差异显著,识别指标与钢绞线张拉力存在明显的线性关系;识别指标敏感性随导波传播距离的增加而增强,但其提升幅度随传播距离的增加而减小。与有限元模拟结果相比,实测识别指标传播距离增加957.69%,敏感性系数提高了20.3%。采用中心钢丝激励、中心钢丝接收导波的采集方式进行张拉力识别,敏感性更优;识别指标与张拉力之间的线性变化规律受导波采集方式的影响较小。
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关键词
钢绞线
超声导波
张拉力识别
多尺度能量熵
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Keywords
steel strand
ultrasonic guided wave
tension identification
multi-scale energy entropy
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分类号
U446
[建筑科学—桥梁与隧道工程]
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题名基于ARX系统辨识模型的钢绞线张拉力识别
被引量：3
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作者
钱骥
李长春
罗映相
张俊波
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机构
重庆交通大学土木工程学院
重庆交通大学山区桥梁结构与材料教育部工程研究中心
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出处
《应用声学》
CSCD
北大核心
2019年第6期986-992,共7页
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基金
国家自然科学基金项目(51478347)
山区桥梁结构与材料教育部工程研究中心项目(QLGCZX-JJ2017-3)
重庆市自然科学基金面上项目(cstc2019jcyj-msxmX0624)
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文摘
钢绞线是预应力结构和大跨索承体系桥梁的核心受力构件,其实际保有应力值将决定结构的承载能力和耐久性。以钢绞线超声导波传播过程为独立系统,外在激励和数据采集为系统的输入和输出,通过ARX系统辨识方法分析钢绞线张拉力引起的系统模型参数变化,并以模型参数为特征向量,构建张拉力识别指标。实验结果表明该识别指标具有良好的单调线性变化规律,确定系数达到0.964;传感器布置在钢绞线端面和侧面具有相似的规律性,相对而言,端面布置传感器识别指标的敏感性和线性规律更好;重复加卸载过程,识别指标线性拟合斜率比较稳定,受钢绞线应力加载路径影响较小。
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关键词
钢绞线
超声导波
系统辨识
ARX
模型
张拉力识别指标
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Keywords
Steel strands
Ultrasonic guide wave
System identification method
ARX model
Tension identification index
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分类号
U443.38
[建筑科学—桥梁与隧道工程]
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