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基于L-稳定的显式积分法的电磁暂态仿真计算方法
被引量:
4
1
作者
汪芳宗
朱萌瑶
+1 位作者
鄢皓文
叶小晖
《电力系统保护与控制》
CSCD
北大核心
2021年第17期10-17,共8页
对电力电子化电力系统的电磁暂态仿真计算,除经常面临状态变量的突变现象以外,还存在间断现象或间断问题。临界阻尼调整方法(Critical Damping Adjustment,CDA)可避免状态变量的突变所导致的数值振荡问题,但CDA方法不太适合处理间断问...
对电力电子化电力系统的电磁暂态仿真计算,除经常面临状态变量的突变现象以外,还存在间断现象或间断问题。临界阻尼调整方法(Critical Damping Adjustment,CDA)可避免状态变量的突变所导致的数值振荡问题,但CDA方法不太适合处理间断问题。事实上,经典的CDA方法通常是“忽略”间断问题。为进一步优化电磁暂态仿真计算,采用泰勒级数的Padé逼近推导出一类显式且L-稳定的数值方法,既可彻底避免数值振荡问题,也能有效处理间断问题。因此,可以用此类显式方法来替换CDA方法中的隐式欧拉法,其中L-稳定的显式方法专门用于处理突变现象以及间断问题,而隐式梯形积分法主要用于处理其他的状态变量。理论分析以及初步的算例结果表明,相对于经典的CDA方法,这种新的组合方法在面临频繁的间断问题时具有更高的计算效率。
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关键词
电磁暂态
数值振荡
临界阻尼调整
间断问题
显式积分法
PADÉ逼近
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职称材料
基于Newmark-β显式直接积分法的三塔斜拉桥非线性地震响应分析
被引量:
4
2
作者
喻明秋
祝兵
张斗龙
《西北地震学报》
CSCD
北大核心
2012年第3期245-249,263,共6页
三塔单索面斜拉桥在空间动力行为方面有其独特之处。以济南建邦黄河公路大桥为例,运用有限元方法建立桥梁的空间动力数值分析模型,构建结构特征方程,在频率范围1 600~0cps,频移为1cps基础上运用lanczos法解此方程获得结构空间动力特性...
三塔单索面斜拉桥在空间动力行为方面有其独特之处。以济南建邦黄河公路大桥为例,运用有限元方法建立桥梁的空间动力数值分析模型,构建结构特征方程,在频率范围1 600~0cps,频移为1cps基础上运用lanczos法解此方程获得结构空间动力特性;进而利用拟相对速度反应谱SV和拟绝对加速度反应谱SA之间的数学关系,在大量地震记录中选择与场地特征周期基本一致的波谱,对其峰值加速度和持续时间进行调整后直接输入动力数值模型;采用质量和刚度因子法计算结构各振型阻尼比,以恒载作用下结构受力状态作为初始状态,运用Newmark-β显式直接积分法迭代求解结构动力微分方程组,并取γ≥0.5且β≥γ/2以满足其无条件稳定;考虑恒载作用在地震发生过程中对结构产生的二阶效应,获得非线性地震响应数值解,并由此总结出该类桥型的地震响应一般规律。结果可为该类桥型的抗震设计提供参考。
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关键词
三塔单索面斜拉桥
动力特性
无条件稳定
二阶效应
Newmark-β
显
式
直接
积分法
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职称材料
高烈度地震区高铁多跨简支梁桥纵向倒塌模式研究
3
作者
刘尊稳
梁刚毅
+2 位作者
陈兴冲
邓永杰
李欣婧
《振动工程学报》
北大核心
2025年第3期579-586,共8页
为明确高铁多跨简支梁桥倒塌模式,以中国西北地区10跨高铁简支梁桥为实际工程背景,结合桥上双块式无砟轨道结构特点,建立轨-桥一体化计算模型。采用显式积分法与能量法研究该类无砟轨道桥梁在高烈度地震区的纵向倒塌模式。结果表明:高...
为明确高铁多跨简支梁桥倒塌模式,以中国西北地区10跨高铁简支梁桥为实际工程背景,结合桥上双块式无砟轨道结构特点,建立轨-桥一体化计算模型。采用显式积分法与能量法研究该类无砟轨道桥梁在高烈度地震区的纵向倒塌模式。结果表明:高铁多跨简支梁桥破坏的关键部位主要集中在桥梁伸缩缝处的轨道区域、支座及支座接触面的混凝土区域、桥墩墩底区域;确定了10跨高铁简支梁桥倒塌判别的能量比值为89.33%;通过将桥梁伸缩缝处的轨道板与凹槽截面耦合连接,将结构体系进行优化,提高了轨道与桥梁连结的整体性,避免桥梁伸缩缝处轨道在地震初期成为桥梁破坏的关键部位,结构体系抗倒塌时间延长了约45%,减小了落梁概率,提高了桥梁的整体抗倒塌能力。
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关键词
双块
式
无砟轨道简支梁桥
纵向倒塌模
式
高烈度地震区
显式积分法
能量法
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职称材料
考虑三加速度项影响的显式积分格式及其应用
4
作者
徐宁
任尊松
孙守光
《振动工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2016年第3期472-478,共7页
基于车辆-轨道耦合动力学快速显式积分法,提出了一种新的显式积分格式并给出了相关参数选取方式。不同于快速显式法仅考虑相邻两个加速度对于位移和速度积分的影响,本文方法积分格式中包含了相邻三个时刻的加速度项。该方法除具有快速...
基于车辆-轨道耦合动力学快速显式积分法,提出了一种新的显式积分格式并给出了相关参数选取方式。不同于快速显式法仅考虑相邻两个加速度对于位移和速度积分的影响,本文方法积分格式中包含了相邻三个时刻的加速度项。该方法除具有快速显式积分法无需求解高阶线性方程组且运算速度快等特点之外,还具有数值结果无振幅衰减、截断误差具有更高阶精度等优点。与快速显式积分方法相比,求解线性问题时,本文方法获得的结果与解析解的吻合度更高;车辆-轨道垂向耦合系统频域传递特性问题研究结果表明,本文方法获得的系统中、高频成分的幅频特性更为准确。
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关键词
车辆系统动力学
显式积分法
误差精度
预测-校正格
式
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职称材料
张氏积分法在非线性动力分析中的应用
5
作者
张顺益
彭泓淇
+1 位作者
杨元森
高立恒
《地震工程与工程振动》
CSCD
北大核心
2015年第4期112-120,共9页
一个理想的积分法希望同时具有内隐式积分法的无条件稳定与外显式积分法的计算简单的优点,张氏积分法即是为了此目的而发展出来的积分法,虽然已有完整的理论推导与简单的数值验证,但其在实务上的应用仍有待进一步的探究。为了验证张氏...
一个理想的积分法希望同时具有内隐式积分法的无条件稳定与外显式积分法的计算简单的优点,张氏积分法即是为了此目的而发展出来的积分法,虽然已有完整的理论推导与简单的数值验证,但其在实务上的应用仍有待进一步的探究。为了验证张氏积分法的实用性与优异的计算效率,特别将张氏积分法加入Open Sees分析软件中,并针对各式各样不同类型的结构系统来进行动态历时分析。除了张氏积分法以外,也利用等平均加速度积分法与Newmark外显式积分法来进行动态历时分析,并经由分析结果的比较,除了可以验证张氏积分法的数值特性之外,也可以证实张氏积分法能广泛地应用于线性及非线性动力分析。最后则利用每次动力分析所使用的CPU时间比较,来进一步证实此积分法的优异计算效率。
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关键词
结构相依
无条件稳定
外
显式积分法
OPENSEES
计算效率
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职称材料
题名
基于L-稳定的显式积分法的电磁暂态仿真计算方法
被引量:
4
1
作者
汪芳宗
朱萌瑶
鄢皓文
叶小晖
机构
三峡大学电气与新能源学院
中国电力科学研究院
出处
《电力系统保护与控制》
CSCD
北大核心
2021年第17期10-17,共8页
基金
国家电网公司总部科技项目资助(XTB51201802842)。
文摘
对电力电子化电力系统的电磁暂态仿真计算,除经常面临状态变量的突变现象以外,还存在间断现象或间断问题。临界阻尼调整方法(Critical Damping Adjustment,CDA)可避免状态变量的突变所导致的数值振荡问题,但CDA方法不太适合处理间断问题。事实上,经典的CDA方法通常是“忽略”间断问题。为进一步优化电磁暂态仿真计算,采用泰勒级数的Padé逼近推导出一类显式且L-稳定的数值方法,既可彻底避免数值振荡问题,也能有效处理间断问题。因此,可以用此类显式方法来替换CDA方法中的隐式欧拉法,其中L-稳定的显式方法专门用于处理突变现象以及间断问题,而隐式梯形积分法主要用于处理其他的状态变量。理论分析以及初步的算例结果表明,相对于经典的CDA方法,这种新的组合方法在面临频繁的间断问题时具有更高的计算效率。
关键词
电磁暂态
数值振荡
临界阻尼调整
间断问题
显式积分法
PADÉ逼近
Keywords
electromagnetic transient
numerical oscillation
critical damping adjustment
intermittent problem
explicit integration methods
Padéapproximation
分类号
TM743 [电气工程—电力系统及自动化]
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职称材料
题名
基于Newmark-β显式直接积分法的三塔斜拉桥非线性地震响应分析
被引量:
4
2
作者
喻明秋
祝兵
张斗龙
机构
攀枝花市规划和建设局
西南交通大学土木工程学院
檀慕信息技术(上海)有限公司成都分公司
出处
《西北地震学报》
CSCD
北大核心
2012年第3期245-249,263,共6页
基金
中铁大桥勘测设计院横向课题
文摘
三塔单索面斜拉桥在空间动力行为方面有其独特之处。以济南建邦黄河公路大桥为例,运用有限元方法建立桥梁的空间动力数值分析模型,构建结构特征方程,在频率范围1 600~0cps,频移为1cps基础上运用lanczos法解此方程获得结构空间动力特性;进而利用拟相对速度反应谱SV和拟绝对加速度反应谱SA之间的数学关系,在大量地震记录中选择与场地特征周期基本一致的波谱,对其峰值加速度和持续时间进行调整后直接输入动力数值模型;采用质量和刚度因子法计算结构各振型阻尼比,以恒载作用下结构受力状态作为初始状态,运用Newmark-β显式直接积分法迭代求解结构动力微分方程组,并取γ≥0.5且β≥γ/2以满足其无条件稳定;考虑恒载作用在地震发生过程中对结构产生的二阶效应,获得非线性地震响应数值解,并由此总结出该类桥型的地震响应一般规律。结果可为该类桥型的抗震设计提供参考。
关键词
三塔单索面斜拉桥
动力特性
无条件稳定
二阶效应
Newmark-β
显
式
直接
积分法
Keywords
Cable-stayed bridge with three towers and single cable plane
Dynamic characteristics
No-conditional stable
Second order effect
Newmark-~ explicit scheme direct integra-tion method
分类号
U448.27 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
高烈度地震区高铁多跨简支梁桥纵向倒塌模式研究
3
作者
刘尊稳
梁刚毅
陈兴冲
邓永杰
李欣婧
机构
兰州交通大学土木工程学院
兰州交通大学甘肃省道路桥梁与地下工程重点实验室
出处
《振动工程学报》
北大核心
2025年第3期579-586,共8页
基金
国家自然科学基金资助项目(52178142)
甘肃省自然科学基金资助项目(21JR1RA240)。
文摘
为明确高铁多跨简支梁桥倒塌模式,以中国西北地区10跨高铁简支梁桥为实际工程背景,结合桥上双块式无砟轨道结构特点,建立轨-桥一体化计算模型。采用显式积分法与能量法研究该类无砟轨道桥梁在高烈度地震区的纵向倒塌模式。结果表明:高铁多跨简支梁桥破坏的关键部位主要集中在桥梁伸缩缝处的轨道区域、支座及支座接触面的混凝土区域、桥墩墩底区域;确定了10跨高铁简支梁桥倒塌判别的能量比值为89.33%;通过将桥梁伸缩缝处的轨道板与凹槽截面耦合连接,将结构体系进行优化,提高了轨道与桥梁连结的整体性,避免桥梁伸缩缝处轨道在地震初期成为桥梁破坏的关键部位,结构体系抗倒塌时间延长了约45%,减小了落梁概率,提高了桥梁的整体抗倒塌能力。
关键词
双块
式
无砟轨道简支梁桥
纵向倒塌模
式
高烈度地震区
显式积分法
能量法
Keywords
double block ballastless track simply-supported beam bridge
longitudinal collapse mode
high intensity earthquake zone
display integration method
energy method
分类号
U448.13 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
U442.55 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
考虑三加速度项影响的显式积分格式及其应用
4
作者
徐宁
任尊松
孙守光
机构
北京交通大学机械与电子控制工程学院
出处
《振动工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2016年第3期472-478,共7页
基金
国家自然科学基金资助项目(51175032
U1134201)
文摘
基于车辆-轨道耦合动力学快速显式积分法,提出了一种新的显式积分格式并给出了相关参数选取方式。不同于快速显式法仅考虑相邻两个加速度对于位移和速度积分的影响,本文方法积分格式中包含了相邻三个时刻的加速度项。该方法除具有快速显式积分法无需求解高阶线性方程组且运算速度快等特点之外,还具有数值结果无振幅衰减、截断误差具有更高阶精度等优点。与快速显式积分方法相比,求解线性问题时,本文方法获得的结果与解析解的吻合度更高;车辆-轨道垂向耦合系统频域传递特性问题研究结果表明,本文方法获得的系统中、高频成分的幅频特性更为准确。
关键词
车辆系统动力学
显式积分法
误差精度
预测-校正格
式
Keywords
dynamics of vehicle system
explicit integration method
error accuracy
prediction-correction scheme
分类号
U211.5 [交通运输工程—道路与铁道工程]
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职称材料
题名
张氏积分法在非线性动力分析中的应用
5
作者
张顺益
彭泓淇
杨元森
高立恒
机构
台北科技大学土木与防灾研究所
出处
《地震工程与工程振动》
CSCD
北大核心
2015年第4期112-120,共9页
基金
NSC-100-2221-E-027-062
文摘
一个理想的积分法希望同时具有内隐式积分法的无条件稳定与外显式积分法的计算简单的优点,张氏积分法即是为了此目的而发展出来的积分法,虽然已有完整的理论推导与简单的数值验证,但其在实务上的应用仍有待进一步的探究。为了验证张氏积分法的实用性与优异的计算效率,特别将张氏积分法加入Open Sees分析软件中,并针对各式各样不同类型的结构系统来进行动态历时分析。除了张氏积分法以外,也利用等平均加速度积分法与Newmark外显式积分法来进行动态历时分析,并经由分析结果的比较,除了可以验证张氏积分法的数值特性之外,也可以证实张氏积分法能广泛地应用于线性及非线性动力分析。最后则利用每次动力分析所使用的CPU时间比较,来进一步证实此积分法的优异计算效率。
关键词
结构相依
无条件稳定
外
显式积分法
OPENSEES
计算效率
Keywords
structure dependent
unconditional stability
explicit method
OpenSees
computational efficiency
分类号
TU311.4 [建筑科学—结构工程]
P315.69 [天文地球—地震学]
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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L-稳定的显式积分法的电磁暂态仿真计算方法
汪芳宗
朱萌瑶
鄢皓文
叶小晖
《电力系统保护与控制》
CSCD
北大核心
2021
4
在线阅读
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职称材料
2
基于Newmark-β显式直接积分法的三塔斜拉桥非线性地震响应分析
喻明秋
祝兵
张斗龙
《西北地震学报》
CSCD
北大核心
2012
4
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
高烈度地震区高铁多跨简支梁桥纵向倒塌模式研究
刘尊稳
梁刚毅
陈兴冲
邓永杰
李欣婧
《振动工程学报》
北大核心
2025
0
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职称材料
4
考虑三加速度项影响的显式积分格式及其应用
徐宁
任尊松
孙守光
《振动工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2016
0
在线阅读
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职称材料
5
张氏积分法在非线性动力分析中的应用
张顺益
彭泓淇
杨元森
高立恒
《地震工程与工程振动》
CSCD
北大核心
2015
0
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职称材料
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