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基于本征正交分解和克里金代理模型的油浸式变压器绕组温度场快速计算方法 被引量：1
1
作者 张志宇 寇家俊 +2 位作者 张重远 杜振斌 刘刚 《电工技术学报》 北大核心 2025年第7期2215-2225,共11页
为了快速获得各种工况下油浸式电力变压器绕组的温度分布与热点,该文提出了一种基于本征正交分解(POD)与克里金代理模型(KSM)相结合的快速计算方法。首先,基于POD降阶方法对变压器温度场的离散方程组进行降阶,得到降阶模态系数矩阵;其次... 为了快速获得各种工况下油浸式电力变压器绕组的温度分布与热点,该文提出了一种基于本征正交分解(POD)与克里金代理模型(KSM)相结合的快速计算方法。首先,基于POD降阶方法对变压器温度场的离散方程组进行降阶,得到降阶模态系数矩阵;其次,根据不同变压器工况对绕组温度场的影响程度选取重要工况参数,通过拉丁超立方采样形成工况参数矩阵即样本空间;然后,基于KSM方法构建样本空间与对应模态系数的代理模型,跳过对全阶模型的复杂非线性计算,以绕组工况为输入得到模态系数,结合模态高效重构温度场;最后,为验证该方法的有效性及与现有方法相比的优越性,分别用该方法与现有方法对110 kV油浸式变压器绕组八分区仿真模型与绕组温升实验测量数据进行对比分析。算例表明,该文所提方法对于相关测试工况的计算偏差更低,计算精度更高,且计算效率有较大幅度的提升,充分表明了该方法的有效性与优越性。该文所提变压器稳态温度场计算方法可为变压器数字化运维提供技术支撑。 展开更多
关键词 油浸式电力变压器 温度场 本征正交分解 克里金代理模型
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基于本征正交分解的风电机组结构在线状态监测
2
作者 金晓航 杨昊旋 +3 位作者 郭远晶 张杰 彭光健 翁泽宇 《太阳能学报》 北大核心 2025年第5期547-555,共9页
为掌握风电机组结构健康状态信息,降低运维成本,避免倒塔、叶片断裂等重大故障的发生,提出一种基于本征正交分解的风电机组大型结构部件的状态监测方法。所提方法使用本征正交分解对结构有限元模型进行降维分析,可减少计算成本,达到在... 为掌握风电机组结构健康状态信息,降低运维成本,避免倒塔、叶片断裂等重大故障的发生,提出一种基于本征正交分解的风电机组大型结构部件的状态监测方法。所提方法使用本征正交分解对结构有限元模型进行降维分析,可减少计算成本,达到在线监测的目的。针对塔筒与叶片的实际情况,分别构建有限元模型并降阶:将塔筒简化为梁的静力学问题,使用本征正交分解构建降阶模型,搭建试验平台验证方法的可行性;将叶片简化为中心刚体-柔性梁模型,通过模型的降阶分析,快速计算获取叶片的瞬态响应。通过与其他方法的对比分析以及结果的讨论,表明所提方法可有效实现风电机组结构部件健康状态的在线监测。 展开更多
关键词 本征正交分解 有限元法 风电机组 状态监测 塔筒 叶片
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基于本征正交分解的施工隧道污染物体积分数快速预测
3
作者 赵希望 夏文洁 +5 位作者 王继红 蒋爽 王树刚 吴元金 罗占夫 刘祺君 《隧道建设(中英文)》 北大核心 2025年第S1期32-41,共10页
为解决传统数值模拟方法计算耗时长、难以满足实时性需求的问题,提出一种本征正交分解与支持向量机相结合的预测方法,旨在实现复杂工况下施工隧道污染物浓度场的快速重构。首先,建立施工隧道爆破后CO运移的数值模型;其次,针对不同炸药... 为解决传统数值模拟方法计算耗时长、难以满足实时性需求的问题,提出一种本征正交分解与支持向量机相结合的预测方法,旨在实现复杂工况下施工隧道污染物浓度场的快速重构。首先,建立施工隧道爆破后CO运移的数值模型;其次,针对不同炸药量和海拔的典型工况,模拟爆破后隧道内CO体积分数分布,以此来获得样本数据集;再次,通过本征正交分解对高维度浓度场数据进行降维处理,基于能量截取前三阶模态作为特征基函数,降低计算的复杂度;最后,采用支持向量机模型建立已知工况参数与模态系数之间的非线性映射关系,实现目标工况下不同时间隧道内CO体积分数的快速预测。研究结果表明:该预测模型具有显著的准确性和高效性。其中,在预测未知炸药量工况下隧道爆破后的CO体积分数时,最大相对误差不大于15%,平均相对误差为2.73%;在预测未知海拔工况下隧道爆破后的CO体积分数时,最大相对误差不大于6%,平均相对误差为1%。此外,该预测模型耗时仅为数值模拟计算耗时的1/600,使施工隧道污染物浓度场的近实时获取成为可能。 展开更多
关键词 施工隧道 污染物体积分数 本征正交分解 支持向量机 快速预测
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基于双重本征正交分解的干式变压器温度场降阶建模方法
4
作者 张泽懿 蓝海娟 唐文虎 《广东电力》 北大核心 2025年第6期56-67,共12页
本征正交分解法(proper orthogonal decomposition,POD)因其计算物理场的快速性和准确性,被应用于建立变压器温度场的降阶模型中。现有的POD降阶模型不能模拟不同工况下的变压器瞬态温度场,为此,提出一种可适应变压器在不同工况下的温... 本征正交分解法(proper orthogonal decomposition,POD)因其计算物理场的快速性和准确性,被应用于建立变压器温度场的降阶模型中。现有的POD降阶模型不能模拟不同工况下的变压器瞬态温度场,为此,提出一种可适应变压器在不同工况下的温度场降阶建模方法,建立基于双重本征正交分解(double proper orthogonal decomposition,DPOD)的变压器温度场降阶模型。首先,在额定工况下建立基于POD的干式变压器温度降阶模型;其次,在变负载和变入口风速的情况下计算该降阶模型的准确性;最后,分别建立在负载变化和入口风速变化情况下基于DPOD的干式变压器降阶模型,验证降阶模型在这些状况下的准确性,并与POD降阶模型进行对比。结果表明,所建立的DPOD降阶模型能够在变压器运行状况发生变化时保持温度场计算的准确度。 展开更多
关键词 干式变压器 温度场 降阶方法 双重本征正交分解
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基于本征正交分解降维与频域可视化的螺旋桨非定常涡结构流动特性研究
5
作者 阳君 徐斌 +3 位作者 成煊婴 陈志杰 郑迎迎 刘小华 《推进技术》 北大核心 2025年第9期69-79,共11页
螺旋桨尾流场中非定常涡旋结构复杂多变,其深刻影响螺旋桨的效能并引起显著的振动和噪声问题。为了深入解析螺旋桨流场特性,并据此提出有效的流场优化策略,本文对PPTC螺旋桨进行数值模拟,结合频域二维可视化技术和本征正交分解方法,从... 螺旋桨尾流场中非定常涡旋结构复杂多变,其深刻影响螺旋桨的效能并引起显著的振动和噪声问题。为了深入解析螺旋桨流场特性,并据此提出有效的流场优化策略,本文对PPTC螺旋桨进行数值模拟,结合频域二维可视化技术和本征正交分解方法,从频率、空间和能量多元融合地分析螺旋桨流动演化及特征。结果显示,叶梢涡旋特征频率为St_(0.80)(四倍轴频),其显著影响桨毂涡旋,并与尾迹结构关系密切。桨毂涡旋含有叶梢涡旋影响的受迫脉动St_(0.80)和另一非受迫脉动St_(0.661 8)。此外,螺旋桨尾迹确认是流场主要能量脉动来源。叶梢涡旋对螺旋桨流场至关重要,因此实践中可针对桨叶尾缘结构进行优化以改善螺旋桨流动性能。 展开更多
关键词 螺旋桨 数值模拟 旋涡结构 频域可视化 本征正交分解
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基于本征正交分解的撞击射流模态特征提取
6
作者 王博 蔡国辉 +2 位作者 吴二军 刘青泉 陈晓东 《火箭推进》 北大核心 2024年第6期78-89,共12页
基于两个方向的高速摄影实验,通过本征正交分解(proper orthogonal decomposition,POD)方法研究了撞击射流动态变化过程中的空间和时间特征。通过不同流速下实验图像分析阐明了撞击射流基本流动模式的特征变化。正视图像序列的模态分解... 基于两个方向的高速摄影实验,通过本征正交分解(proper orthogonal decomposition,POD)方法研究了撞击射流动态变化过程中的空间和时间特征。通过不同流速下实验图像分析阐明了撞击射流基本流动模式的特征变化。正视图像序列的模态分解结果解析了撞击波模式和撞击波-液膜破碎混合模式的空间特征,并且表明撞击波模式的单个模态能量和累计模态能量更高。侧视图像序列的模态分解结果阐明了侧视撞击波特征、液膜破碎特征和液膜上液滴断裂特征,对于撞击波模式,相对的一组高阶模态的时间系数具有反向变化的趋势。正视图像中波峰和波谷均被识别为波动峰值,导致正视图像模态特征频率是侧视图像对应模态特征频率的2倍。将基于奇异值分解的本征正交分解方法应用于不同工况下撞击射流的图像序列测试与分析,通过提取空间波动特征和频率特征,有助于优化液体火箭发动机雾化结构设计和运行参数。 展开更多
关键词 撞击射流雾化 本征正交分解 液膜破碎 撞击波
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采用本征正交分解和长短期记忆网络模型的离心泵流场预测
7
作者 肖颖 肖翔域 +2 位作者 段壮 孙中国 席光 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期119-130,共12页
针对流体机械领域中瞬态流场预测的复杂性以及现有本征正交分解-径向基函数(POD-RBF)模型在时间依赖性预测方面的局限性,引入本征正交分解-长短期记忆网络(POD-LSTM)模型,以提升预测的准确性和效率。通过计算流体动力学(CFD)对二维圆柱... 针对流体机械领域中瞬态流场预测的复杂性以及现有本征正交分解-径向基函数(POD-RBF)模型在时间依赖性预测方面的局限性,引入本征正交分解-长短期记忆网络(POD-LSTM)模型,以提升预测的准确性和效率。通过计算流体动力学(CFD)对二维圆柱绕流进行分析,比较了POD-RBF与POD-LSTM模型在瞬态流场预测性能上的差异。进一步将POD-LSTM模型应用于离心泵瞬态流场预测,详细分析了离心泵叶轮、蜗壳及密封装置的预测效果。计算结果表明:相较于POD-RBF模型,POD-LSTM模型在预测距离训练集较远时刻的流场时性能较优,预测精度较高,压力场的平均相对偏差仅为0.96%;与传统CFD方法相比,POD-LSTM模型在预测离心泵压力场和y方向速度场时的平均相对偏差分别为0.06%、6.07%,计算时间仅为传统CFD方法的0.01%,显著降低了计算成本;POD-LSTM模型的预测结果与CFD模拟结果的一致度较高,验证了其在离心泵流场预测中的精准性。研究可为流体机械领域数字孪生体的构建提供新的技术路径。 展开更多
关键词 本征正交分解和长短期记忆网络 离心泵 瞬态流场预测 数字孪生
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利用本征正交分解进行电力系统模型降阶 被引量：3
8
作者 罗滇生 李芳 +2 位作者 崔天翔 李帅虎 黄根 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2018年第4期121-125,143,共6页
针对电力系统模型降阶问题,提出一种基于本征正交分解POD(proper orthogonal decomposition)理论的降阶方法。首先依据动态电力系统模型建立系统样本向量集,并利用样本向量集按降序排列的奇异值以及相应的奇异值向量构造一个正交矩阵;... 针对电力系统模型降阶问题,提出一种基于本征正交分解POD(proper orthogonal decomposition)理论的降阶方法。首先依据动态电力系统模型建立系统样本向量集,并利用样本向量集按降序排列的奇异值以及相应的奇异值向量构造一个正交矩阵;然后着选择一个可以保持样本集基本特征信息的参数,构造POD基向量矩阵;最后利用基向量矩阵得到降阶模型。仿真计算结果表明,POD降阶模型可以保留原系统稳定性以及其输入输出动态行为,验证了所提方法的实用性。 展开更多
关键词 电力系统模型 本征正交分解(pod) 基向量 矩阵 降阶
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基于本征正交分解的谱表示法模拟风场的误差 被引量：5
9
作者 胡亮 顾明 李黎 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2011年第4期12-15,20,共5页
推导了本征正交分解(Proper Orthogonal Decomposition,POD)型谱表示法模拟所得平稳正态脉动风场的偏度误差和随机误差。从POD型谱表示法的模拟公式出发,推导了N变量风场模拟结果序列的样本均值、相关函数、功率谱函数和根方差等前二阶... 推导了本征正交分解(Proper Orthogonal Decomposition,POD)型谱表示法模拟所得平稳正态脉动风场的偏度误差和随机误差。从POD型谱表示法的模拟公式出发,推导了N变量风场模拟结果序列的样本均值、相关函数、功率谱函数和根方差等前二阶矩统计特征的时域估计表达式;并证明了时域估计相关函数是正态过程,功率谱函数为非正态随机过程。进一步,计算上述样本时域估计二阶矩特征的均值和根方差,即得到了POD型谱表示法模拟所得风场的各统计量时域估计的偏度误差和随机误差,并以此给出了误差计算的通式。算例中统计误差和理论误差值的对比验证了所推导的解析解。 展开更多
关键词 风场模拟 本征正交分解(pod) 谱表示法 误差分析
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动力学模态分解和本征正交分解对圆柱绕流稳定性的分析 被引量：23
10
作者 叶坤 武洁 +1 位作者 叶正寅 屈展 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期599-607,共9页
对雷诺数Re=100下的圆柱绕流非定常流场进行数值模拟,分别采用DMD方法和POD方法对圆柱绕流卡门涡街发展过程中的不稳定平衡阶段、过渡阶段以及稳定极限环阶段进行稳定性分析。分析结果表明:DMD方法准确地提取了不稳定平衡阶段和过渡阶... 对雷诺数Re=100下的圆柱绕流非定常流场进行数值模拟,分别采用DMD方法和POD方法对圆柱绕流卡门涡街发展过程中的不稳定平衡阶段、过渡阶段以及稳定极限环阶段进行稳定性分析。分析结果表明:DMD方法准确地提取了不稳定平衡阶段和过渡阶段中的不稳定模态以及频率,在稳定极限环阶段准确提取了脱落涡模态及其高阶谐波模态和频率。DMD方法不仅可以高效提取主要流场结构模态和频率,且可分析相应模态的稳定性,从而得到动力学系统在时间和空间上的主要特征。POD方法中较少的模态包含流场绝大部分的能量,通过对模态系数进行FFT分析,可得到模态频率,但有时会存在多个频率耦合的模态,且POD方法无法判断所提取模态的稳定性,因此,POD方法主要得到的是动力学系统在空间上的主要特征。另外,DMD方法对流动类型范围的适用性更广。因此,在对复杂动力学系统进行稳定性分析时,DMD方法更具有优势。 展开更多
关键词 动力学模态分解 本征正交分解 圆柱绕流 卡门涡街 稳定性分析
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基于相干函数矩阵的风场本征正交分解 被引量：3
11
作者 胡亮 顾明 李黎 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第1期64-68,共5页
提出了基于相干函数矩阵的风场本征正交分解(CPOD,Coherency matrix-based POD)。首先推导了基于功率谱函数矩阵的本征正交分解。通过引入功率谱矩阵的预分解,将推导过程中的功率谱矩阵特征值分解改进为相干函数矩阵的特征值分解,得到了... 提出了基于相干函数矩阵的风场本征正交分解(CPOD,Coherency matrix-based POD)。首先推导了基于功率谱函数矩阵的本征正交分解。通过引入功率谱矩阵的预分解,将推导过程中的功率谱矩阵特征值分解改进为相干函数矩阵的特征值分解,得到了CPOD的表达式。对CPOD作频域离散化,得到了基于CPOD的谱表示法随机风场模拟公式。以模拟某18点脉动风速场为算例,对比分析了CPOD与SPT振型的特征并验证了所提模拟算法的有效性。结果表明,CPOD的显式分离特性使得它具有比POD更加明确的物理意义,并适用于风场特征分析。 展开更多
关键词 本征正交分解(pod) 相干函数矩阵 风场模拟
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基于本征正交分解法的液环泵气液两相流场重构 被引量：17
12
作者 张人会 吴昊 +1 位作者 杨军虎 李仁年 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期381-386,共6页
针对液环泵内复杂的气液两相流动、计算量大且优化设计难以进行的问题,提出了采用本征正交分解法进行液环泵内流场的重构分析。采用泰勒多项式对二维叶片型线进行参数化控制,通过对各控制参数进行适量的扰动得到叶片型线样本集。采用VO... 针对液环泵内复杂的气液两相流动、计算量大且优化设计难以进行的问题,提出了采用本征正交分解法进行液环泵内流场的重构分析。采用泰勒多项式对二维叶片型线进行参数化控制,通过对各控制参数进行适量的扰动得到叶片型线样本集。采用VOF模型进行液环泵内气液两相流场的数值模拟,由叶片型线参数及叶轮内流场数据构建样本的快照集,依照几何相似及网格变形方法插值得到各相似点的流场参数,依据本征正交分解(POD)法将快照集分解为正交基的线性组合。由最小二乘法拟合目标叶型所对应的正交基系数,实现了对目标叶片流场的重构。采用POD方法对2BE-203型液环泵内单个叶轮流道的气液两相流流场进行了重构,精确地重构了单个叶轮内流场结构的各个特征,除在气液交界面附近有一定的误差,整体预测结果具有较高的精度,大大减少了流场预估的计算量。 展开更多
关键词 本征正交分解 气液两相流 液环泵 网格变形
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本征正交分解技术及其在预测屋盖风压场中的应用 被引量：15
13
作者 倪振华 江棹荣 谢壮宁 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第1期1-8,共8页
本征正交分解(POD)是以能量表述的随机场的最优分解,采用瑞利商概念及其极值性质推导了POD原理。根据风洞试验同步采集的风压数据利用POD技术预测了圆拱顶屋盖未布置测压点位置的风压时间序列。对预测风压包括均值、均方根值、极值在内... 本征正交分解(POD)是以能量表述的随机场的最优分解,采用瑞利商概念及其极值性质推导了POD原理。根据风洞试验同步采集的风压数据利用POD技术预测了圆拱顶屋盖未布置测压点位置的风压时间序列。对预测风压包括均值、均方根值、极值在内的统计特性,时程曲线以及功率谱与实测风压作了比较。通过采用完全二次型组合法计算屋盖风致响应对所提预测方法的有效性进行了检查。 展开更多
关键词 本征正交分解 瑞利商 风压场预测 圆拱顶屋盖 风致响应
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利用本征正交分解的非线性Galerkin降维方法 被引量：12
14
作者 康伟 张家忠 李凯伦 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第11期58-62,67,共6页
提出了一种利用本征正交分解(POD)的非线性Galerkin方法,用于复杂流体动力系统的低维建模.该方法将满足流场边界条件的正交基(POD模态)张成的完备空间分解为有限维(低阶模态)子空间和无限维(高阶模态)子空间,并采用近似惯性流形逼近高... 提出了一种利用本征正交分解(POD)的非线性Galerkin方法,用于复杂流体动力系统的低维建模.该方法将满足流场边界条件的正交基(POD模态)张成的完备空间分解为有限维(低阶模态)子空间和无限维(高阶模态)子空间,并采用近似惯性流形逼近高阶模态和低阶模态的作用关系,用低阶分量来表示高阶分量,将无穷维流体动力系统降维成有限维动力系统.以雷诺数为200、攻角为20°时的NACA0012翼型绕流流动问题为例进行了低维建模分析,结果表明:由于考虑了高阶模态的影响,且不改变原系统的拓扑结构,因此该降维方法能够用较少的模态数来获得准确的动力学描述,弥补了传统POD降维方法由于忽略高阶模态影响而出现的不足,由此验证了该方法的有效性. 展开更多
关键词 本征正交分解 近似惯性流形 动力系统 降维 非线性
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用特征正交分解对各态历经风场的模拟研究 被引量：5
15
作者 胡亮 李黎 +1 位作者 樊剑 顾明 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第2期185-190,共6页
提出了特征正交分解(Proper Orthogonal Decomposition,POD)型谱表示法的各态历经风场模拟公式。将双索引频率引入到POD型谱表示法中,推导出了模拟具有各态历经性的脉动风场的计算公式,并证明了该公式模拟所得风场的前二阶统计矩是渐近... 提出了特征正交分解(Proper Orthogonal Decomposition,POD)型谱表示法的各态历经风场模拟公式。将双索引频率引入到POD型谱表示法中,推导出了模拟具有各态历经性的脉动风场的计算公式,并证明了该公式模拟所得风场的前二阶统计矩是渐近无偏的和渐近各态历经的,且满足目标统计特性。引入了快速傅立叶变换(FFT)算法以提高模拟的计算效率,并给出了实用的模拟算法流程。通过比较模拟算法的计算精度,说明该算法是一种高精度算法。最后,以对龙潭河特大桥的风场模拟为算例,验证了所提算法的有效性,并分析了算法在计算效率方面的优势。 展开更多
关键词 风场模拟 各态历经性 谱表示法 特征正交分解(pod)
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基于本征正交分解的离心压气机多学科设计优化 被引量：10
16
作者 张立章 尹泽勇 +2 位作者 米栋 钱正明 高勇强 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期323-333,共11页
为探索离心压气机多学科设计优化策略,进一步提高优化效率,建立了基于本征正交分解(POD)技术的离心压气机优化系统。首先选择样本数据生成快照矩阵,进行本征正交分解后,提取了占支配性的少数几个基函数,并以POD系数作为新的设计变量,构... 为探索离心压气机多学科设计优化策略,进一步提高优化效率,建立了基于本征正交分解(POD)技术的离心压气机优化系统。首先选择样本数据生成快照矩阵,进行本征正交分解后,提取了占支配性的少数几个基函数,并以POD系数作为新的设计变量,构建了降阶的设计空间,从而大幅度减少了设计变量的个数。然后与离心压气机多学科优化流程相结合,建立了一种高效率的优化策略。为验证系统的可行性,以极大化等熵效率为目标,针对最大转速状态和巡航状态两个计算工况对压气机进行优化。结果表明:该优化策略在有效减少设计变量个数方面具有优势,从而使优化问题能够快速的收敛,优化后两个工况下的设计点等熵效率分别提高了3.5%和4%。 展开更多
关键词 本征正交分解 优化策略 离心压气机 多学科设计优化 设计空间 降阶模型
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本征正交分解法在曲面模型风场重构中的应用 被引量：24
17
作者 李元齐 沈祖炎 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期22-26,共5页
大跨空间结构模型(在风洞试验中)能同步测量的测点常相对有限,需采用有效风场重构技术通过有限点同步测量结果得到全表面风压分布的动态信息.介绍了本征正交分解法在这一问题中的应用,并对基于球面及柱面壳体模型风洞试验得到的风压数... 大跨空间结构模型(在风洞试验中)能同步测量的测点常相对有限,需采用有效风场重构技术通过有限点同步测量结果得到全表面风压分布的动态信息.介绍了本征正交分解法在这一问题中的应用,并对基于球面及柱面壳体模型风洞试验得到的风压数据进行了比较验证.结果表明,该方法对曲面模型具有很强的适用性,能够有效地整体把握这类模型表面风压分布规律,可为大跨空间结构抗风时程分析中风荷载分析提供很好的帮助. 展开更多
关键词 大跨度空间结构 风洞试验 风场重构技术 本征正交分解法
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基于频域本征正交分解的几何非线性动力学降阶 被引量：8
18
作者 陈兵 龚春林 +1 位作者 仇理宽 谷良贤 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2020年第21期163-172,共10页
为提升几何大变形条件下的结构非线性动力学系统的求解效率,研究指定频域段的动力学行为,以悬壁板为对象,利用频域本征正交分解(Proper Orthogonal Decomposition,POD)方法研究几何非线性结构动力学降阶问题。壁板的几何非线性刚度基于... 为提升几何大变形条件下的结构非线性动力学系统的求解效率,研究指定频域段的动力学行为,以悬壁板为对象,利用频域本征正交分解(Proper Orthogonal Decomposition,POD)方法研究几何非线性结构动力学降阶问题。壁板的几何非线性刚度基于协同转动(Co-rotational,CR)方法求解,利用POD方法在指定频域范围内以计算快照生成基向量,通过Galerkin方法实现动力学系统降阶,非线性刚度以增量的形式加入外力项,系统的非线性行为通过广义外力的形式体现。通过对悬壁板的频域POD降阶分析与对比,结果表明:(1)对线性系统,频域POD降阶分析精度高,误差均在1%以内,求解时间远小于全阶系统,其中,1阶POD的求解时间不到全阶系统的50%;(2)对于非线性系统,在正弦和阶跃载荷作用下,一阶POD降阶分析误差小于1.5%,三阶误差小于0.5%,计算时间均少于全阶分析时间的75%;(3)对于多点随机激励下的几何非线性动力学,通过频域降阶,保留前六阶POD基向量,可保证降阶系统的分析误差在0.5%以内,且计算时间仅为全阶系统的79%。 展开更多
关键词 非线性动力学 降阶 本征正交分解 频域 协同转动方法 几何非线性
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基于自适应本征正交分解的涡轮级多学科设计优化 被引量：7
19
作者 张立章 尹泽勇 +3 位作者 米栋 朱剑锋 钱正明 李坚 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期1249-1258,共10页
为了提高涡轮级多学科设计优化的优化效率,基于本征正交分解(Proper Orthogonal Decomposition,POD)技术,并结合快照样本自适应更新方法,提出了一种综合的涡轮级多学科优化系统。首先,通过进行POD分析,仅保留占优势的基函数,并以POD系... 为了提高涡轮级多学科设计优化的优化效率,基于本征正交分解(Proper Orthogonal Decomposition,POD)技术,并结合快照样本自适应更新方法,提出了一种综合的涡轮级多学科优化系统。首先,通过进行POD分析,仅保留占优势的基函数,并以POD系数作为新的设计变量,设计变量个数由60个缩减为5个,提高了优化效率。然后,基于自适应进化规则,优化过程中对快照样本进行不断的进化和修正,从而提高POD精度。最后将该方法与涡轮多学科优化流程相结合,建立了一种高效率、高精度的优化策略。某涡轮优化的结果表明:该优化策略适于设计变量较多的复杂优化问题,且具有良好的收敛性,优化后设计点等熵效率提高了3.5%。 展开更多
关键词 涡轮级 多学科设计优化 优化效率 本征正交分解 自适应 优化策略
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基于特征正交分解的空间变异地震动模拟 被引量：5
20
作者 胡亮 李黎 樊剑 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第6期685-689,695,共6页
结合模态截断技术,导出了特征正交分解型谱表示法的随机模拟公式.给出了空间变异地震动的随机描述,并通过引入对地震动谱矩阵的预分解,导出了用于平稳空间变异地震动随机模拟的简化计算公式,避免了较耗时的对复矩阵求特征值的运算.简化... 结合模态截断技术,导出了特征正交分解型谱表示法的随机模拟公式.给出了空间变异地震动的随机描述,并通过引入对地震动谱矩阵的预分解,导出了用于平稳空间变异地震动随机模拟的简化计算公式,避免了较耗时的对复矩阵求特征值的运算.简化公式同样可用快速傅立叶变换算法加速,较之原有模拟方法具有较高的计算效率.最后,模拟了龙潭河特大桥桥址处的空间变异地震动,说明了所推导的方法是正确的,同时形象地说明了地震动特征正交分解模态的物理意义. 展开更多
关键词 空间变异性 地震动 谱表示法 特征正交分解(pod)
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