基于模态摄动法的电力系统动态模型降阶分析 被引量：4

1

作者 刘海涛 龚乐年 徐波 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2005年第9期33-35,共3页

对具有多台发电机和复杂电力网的电力系统进行运行分析与控制中,当考虑系统非线性的暂态过程时,常常面临高阶数学模型,给系统的分析和计算带来困难。模态摄动降阶法通过合理选择重要状态变量及相应的主导特征值,可以成功地将高阶电力系... 对具有多台发电机和复杂电力网的电力系统进行运行分析与控制中,当考虑系统非线性的暂态过程时,常常面临高阶数学模型,给系统的分析和计算带来困难。模态摄动降阶法通过合理选择重要状态变量及相应的主导特征值,可以成功地将高阶电力系统降价。从理论上推导了逐次降阶方程,并以简单电力系统模型应用模态摄动法为例,从建模、降阶实现、效果分析验证了模态摄动法可获得较好的降阶效果。 展开更多

关键词 模态摄动法 电力系统 降阶

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求解非比例阻尼体系复模态的实模态摄动法 被引量：5

2

作者 楼梦麟 范么清 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第1期112-118,共7页

根据工程结构的实际情况,建立了非比例阻尼结构体系复模态特性的近似求解方法——实模态摄动法．这一方法以复Ritz向量展开原理为基础,把非比例阻尼结构体系复模态特性的分析过程分解为两个基本步骤,首先以结构体系的实模态向量构建复R... 根据工程结构的实际情况,建立了非比例阻尼结构体系复模态特性的近似求解方法——实模态摄动法．这一方法以复Ritz向量展开原理为基础,把非比例阻尼结构体系复模态特性的分析过程分解为两个基本步骤,首先以结构体系的实模态向量构建复Ritz向量的求解子空间,然后通过非线性复代数方程组的求解代替扩阶后的复特征值方程的求解,从而简化了计算过程．通过两个算例表明:这一方法不仅计算简便,而且具有较高的计算精度和执行效率,对于复杂的非比例阻尼系统是很适用的,具有一定的工程应用价值． 展开更多

关键词 非比例阻尼 复模态 模态摄动法 复Ritz向量展开 复杂结构

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FRP加固梁模态分析的摄动解法 被引量：10

3

作者 楼梦麟 白建方 《建筑科学与工程学报》 CAS 2005年第2期21-24,共4页

采用基于Ritz函数展开的直接模态摄动法,求解纤维复合材料包覆钢筋混凝土(FRP-RC)梁的模态特性。在不考虑剪切变形和转动惯量的情况下,它将FRP-RC梁的无阻尼自由振动的变系数微分方程的求解转化成一组非线性代数方程组的求解,使得求解... 采用基于Ritz函数展开的直接模态摄动法,求解纤维复合材料包覆钢筋混凝土(FRP-RC)梁的模态特性。在不考虑剪切变形和转动惯量的情况下,它将FRP-RC梁的无阻尼自由振动的变系数微分方程的求解转化成一组非线性代数方程组的求解,使得求解过程得以简化。在此基础上,计算了不同加固工况下FRP-RC梁在各种约束条件下的自振频率,并与其他方法进行了对比。数值结果表明,利用直接模态摄动法不仅可以简化计算过程,而且计算结果具有较高的精度和较强的适用性。 展开更多

关键词 模态摄动法 纤维复合材料-钢筋混凝土复合梁 自振频率 Ritz函数展开

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简支薄壁箱梁自由振动的摄动法解析解 被引量：6

4

作者 潘旦光 丁民涛 陈钒 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期56-61,共6页

为研究简支薄壁箱梁中剪力滞效应对结构动力特性的影响,基于模态摄动法提出了一种求解薄壁箱梁自由振动的新方法.该方法以相同跨度等截面欧拉梁的频率和模态为Ritz基函数,将箱梁自由振动的微分方程组转化为一组非线性代数方程进行求解.... 为研究简支薄壁箱梁中剪力滞效应对结构动力特性的影响,基于模态摄动法提出了一种求解薄壁箱梁自由振动的新方法.该方法以相同跨度等截面欧拉梁的频率和模态为Ritz基函数,将箱梁自由振动的微分方程组转化为一组非线性代数方程进行求解.对于简支箱梁,可进一步将代数方程组简化为一元二次方程,从而得到精确的特征值和特征向量.在此基础上,利用所得箱梁振动模态的解析表达式,提出了模态剪力滞系数的概念,从而建立了箱梁固有频率和剪力滞效应之间的关系.随后研究了模态剪力滞系数随跨宽比、翼板抗弯刚度和截面抗弯刚度之比的变化规律.计算结果表明:简支梁腹板处剪力滞系数最大且大于1,为正剪力滞效应;随着模态阶数的增加、跨宽比的减小和翼板抗弯刚度和截面抗弯刚度之比的增大,剪力滞效应呈现增大的趋势. 展开更多

关键词 箱梁 剪力滞 模态摄动法 动力特性 解析解

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基于摄动原理的复杂土层地震反应分析的子结构法 被引量：3

5

作者 楼梦麟 白建方 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期221-225,共5页

把约束子结构模态综合法与直接模态摄动法相结合,建立复杂场地三维地震反应等效线性化分析计算方法。应用直接模态摄动原理,可简化各子结构模态分析过程,将特征值求解问题转化为线性代数方程组的求解,从而可有效提高计算效率。算例表明... 把约束子结构模态综合法与直接模态摄动法相结合,建立复杂场地三维地震反应等效线性化分析计算方法。应用直接模态摄动原理,可简化各子结构模态分析过程,将特征值求解问题转化为线性代数方程组的求解,从而可有效提高计算效率。算例表明,该方法在提高大规模复杂场地地震反应分析计算效率方面优势明显。 展开更多

关键词 复杂场地 等效线性化 约束模态综合法 模态摄动法

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Timoshenko简支梁的振动模态特性精确解 被引量：19

6

作者 楼梦麟 任志刚 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第8期911-915,共5页

应用模态摄动法求解Timoshenko梁的振动模态特性 .应用这一方法可将Timoshenko梁无阻尼自由振动方程的求解过程加以简化 ,转化成一非线性代数方程组的求解 .对两端简支的Timoshenko梁 ,得到了精确理论解 ,在此基础上 ,对比了两端简支的T... 应用模态摄动法求解Timoshenko梁的振动模态特性 .应用这一方法可将Timoshenko梁无阻尼自由振动方程的求解过程加以简化 ,转化成一非线性代数方程组的求解 .对两端简支的Timoshenko梁 ,得到了精确理论解 ,在此基础上 ,对比了两端简支的Timoshenko梁、Euler梁及纯剪切梁的模态特性及其影响因素 。 展开更多

关键词 Timoshenko简支梁 振动模态特性 精确解 模态摄动法 Euler梁 模态数 无阻尼自由振动方程

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弹性地基梁振动特性的近似分析方法 被引量：22

7

作者 楼梦麟 沈霞 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2004年第3期149-152,共4页

文中介绍了用模态摄动法分析复杂情况下弹性地基梁动力特性的近似方法。这一方法中可考虑纵向钢筋以及变地基弹性系数对弹性地基梁振动特性的影响 。

关键词 弹性地基梁 动力特性 模态摄动法

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体外预应力梁动力特性的分析方法 被引量：13

8

作者 楼梦麟 洪婷婷 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第10期1284-1288,共5页

以体外预应力简支梁为例,讨论了预应力梁的振动过程中预加力的变化情况,建立了梁的受力模型,导出了预应力梁横向弯曲振动的微分方程.采用模态摄动法,得出求解预应力梁的动力特性的近似求解方法.通过算例结果和实验数据的比较,验证了算... 以体外预应力简支梁为例,讨论了预应力梁的振动过程中预加力的变化情况,建立了梁的受力模型,导出了预应力梁横向弯曲振动的微分方程.采用模态摄动法,得出求解预应力梁的动力特性的近似求解方法.通过算例结果和实验数据的比较,验证了算法的准确性. 展开更多

关键词 预应力梁 动力分析 模态摄动法

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复杂变截面梁的轴向自由振动分析的近似方法 被引量：7

9

作者 楼梦麟 牛伟星 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2002年第4期27-30,共4页

介绍了带有附加影响的变截面梁轴向自由振动问题的求解方法———模态摄动法。这一方法在由等截面均匀梁低阶主模态函数组成的模态子空间中 ,将复杂梁的变系数微分方程的求解化为线性代数方程组的求解 ,从而简化了计算过程。通过与其它... 介绍了带有附加影响的变截面梁轴向自由振动问题的求解方法———模态摄动法。这一方法在由等截面均匀梁低阶主模态函数组成的模态子空间中 ,将复杂梁的变系数微分方程的求解化为线性代数方程组的求解 ,从而简化了计算过程。通过与其它方法的比较 ,说明了本文方法的优越性。 展开更多

关键词 复杂变截面梁 轴向自由振动分析 近似方法 模态摄动法 工程结构 轴向振动方程

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局部损伤梁动力问题的近似计算方法 被引量：3

10

作者 潘旦光 董聪 《应用力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期119-122,共4页

应用模态摄动法求解局部损伤梁动力特性。这一方法是在无损伤梁的模态子空间内实施,将含局部损伤梁的微分方程的求解转化为代数方程求解。通过算例,表明这一方法可有效的简化计算,同时计算结果具有较高的精度。

关键词 模态摄动法 动力特性 损伤梁

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基于实模态的非比例阻尼体系复模态叠加法 被引量：3

11

作者 付相球 潘旦光 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第6期1142-1150,共9页

为提高非比例阻尼体系强迫振动时复模态叠加法的计算效率,基于模态摄动法基本原理,提出一种利用无阻尼体系实模态的复模态叠加法。该方法由模态摄动法将非比例阻尼体系的复模态表示为实模态线性组合,在此基础上,建立了强迫振动复模态叠... 为提高非比例阻尼体系强迫振动时复模态叠加法的计算效率,基于模态摄动法基本原理,提出一种利用无阻尼体系实模态的复模态叠加法。该方法由模态摄动法将非比例阻尼体系的复模态表示为实模态线性组合,在此基础上,建立了强迫振动复模态叠加法的实模态的线性组合解。以一个带附加阻尼的强非比例阻尼三层框架结构为例进行地震反应分析,计算结果表明当附加实模态数不小于8时,模态摄动法所得的特征值误差小于2%;在复模态叠加法模态截断方面,基于累积振型参与质量和累积振型贡献系数所得的模态数偏少,建议采用首层平动的累积振型加速度贡献系数作为模态截断的依据,此时,复模态叠加法所得水平位移的峰值误差小于10%,累积误差小于15%,显示了良好的计算精度;且该方法的计算时间小于基于状态空间法的复模态叠加法。以一个钢结构框架办公楼地震反应分析为例,验证了该方法的适用性。综合来看,对于强非比例阻尼体系,强制解耦的实模态叠加法计算误差较大,而该方法可兼顾计算效率与精度。 展开更多

关键词 地震反应分析 模态叠加法 非比例阻尼 模态摄动法 状态空间法

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预应力桥梁竖向振动特性和地震反应分析 被引量：11

12

作者 楼梦麟 洪婷婷 李强 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期173-178,共6页

基于模态摄动法和振型叠加法,建立了预应力桥梁竖向地震反应分析的计算方法.通过2个典型工程实例分析,讨论了桥梁竖向地震反应分析中的几个问题.算例结果表明:①预加力使桥梁的自振频率升高,影响主要体现在低阶自振频率上,随着振型阶序... 基于模态摄动法和振型叠加法,建立了预应力桥梁竖向地震反应分析的计算方法.通过2个典型工程实例分析,讨论了桥梁竖向地震反应分析中的几个问题.算例结果表明:①预加力使桥梁的自振频率升高,影响主要体现在低阶自振频率上,随着振型阶序的增加,预加力的影响变小.对于20m和32m跨度的预应力桥梁来说,竖向基频分别升高5.3%和6.3%,而第5阶竖向频率升高只有1%左右.②在地表波作用下预应力梁跨中截面弯矩减小约30%和25%,预加力提高了桥梁的抗震能力.③竖向地震反应中高阶振型的贡献可以忽略.④7度设防烈度下,在预应力桥梁跨中截面弯矩的荷载组合效应中,竖向地震作用效应所占比例分别达24.56%和26.15%,8度设防烈度时所占比例分别为38.93%和41.46%,说明在这类预应力桥梁抗震设计中应考虑竖向地震反应的影响. 展开更多

关键词 预应力桥梁 自振特性 竖向地震反应 模态摄动法

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变截面Timoshenko悬臂梁自由振动分析 被引量：10

13

作者 潘旦光 吴顺川 张维 《土木建筑与环境工程》 CSCD 北大核心 2009年第3期25-28,共4页

为考虑剪切变形和转动惯量的影响,基于模态摄动法基本原理,提出了一种求解变截面Timoshenko悬臂梁自由振动问题的近似解法。这一方法是利用等截面Euler梁的特征值和模态,将变截面Timoshenko梁特征方程的偏微分方程组转化为代数方程组进... 为考虑剪切变形和转动惯量的影响,基于模态摄动法基本原理,提出了一种求解变截面Timoshenko悬臂梁自由振动问题的近似解法。这一方法是利用等截面Euler梁的特征值和模态,将变截面Timoshenko梁特征方程的偏微分方程组转化为代数方程组进行求解,从而得到变截面Timoshenko梁的特征值和模态。该方法适用于求解任意复杂截面型式梁的动力特性,无论梁的截面变化是否连续。随后对截面阶跃变化和线性变化2类变截面梁进行算例分析,数值分析结果表明,这一方法简单、实用,具有良好的精度。 展开更多

关键词 变截面悬臂梁 TIMOSHENKO梁 模态摄动法 自由振动 近似解

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纵向钢筋对钢筋混凝土梁振动特性的影响 被引量：8

14

作者 楼梦麟 辛宇翔 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第2期220-223,共4页

讨论纵向钢筋对钢筋混凝土梁自振频率和振型的影响。提出了考虑纵向钢筋作用后梁自由振动分析的模态摄动法 ,通过实际算例 ,说明不同含钢率梁的自振特性的变化情况。算例表明模态摄动方法简单实用 ,具有良好的近似性 ;纵向钢筋对梁的模... 讨论纵向钢筋对钢筋混凝土梁自振频率和振型的影响。提出了考虑纵向钢筋作用后梁自由振动分析的模态摄动法 ,通过实际算例 ,说明不同含钢率梁的自振特性的变化情况。算例表明模态摄动方法简单实用 ,具有良好的近似性 ;纵向钢筋对梁的模态特性 (尤其是第一阶模态特性 )的影响不可忽视。 展开更多

关键词 纵向钢筋 振动特性 影响 动力特性 钢筋混凝土梁 模态摄动法

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Timoshenko固端梁特征值问题近似计算方法 被引量：8

15

作者 楼梦麟 石树中 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2003年第1期140-143,共4页

利用模态摄动法将Timoshenko梁特征值问题的求解转化为一组非线性代数方程组的求解 ,不仅可以简化计算过程 ,而且计算结果具有较高的精度 ,对同一类问题具有适用性。通过算例 ,计算了在不同长细比条件下 。

关键词 特征值问题 模态摄动法 TIMOSHENKO梁

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高比例新能源电力系统振荡机理及其分析方法研究综述 被引量：68

16

作者 刘芳 刘威 +2 位作者 汪浩东 李研 徐韫钰 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期95-113,共19页

高比例新能源通过大量电力电子变换器并网给电力系统的动态特性带来影响,一些振荡问题逐渐凸显。是目前电力电子化电力系统领域广受关注的重要问题之一。为了深入研究高比例新能源电力系统的振荡问题,对新能源电力系统振荡机理分类和振... 高比例新能源通过大量电力电子变换器并网给电力系统的动态特性带来影响,一些振荡问题逐渐凸显。是目前电力电子化电力系统领域广受关注的重要问题之一。为了深入研究高比例新能源电力系统的振荡问题,对新能源电力系统振荡机理分类和振荡分析方法展开介绍。首先借助LC振荡电路从解析角度对负阻尼振荡、强迫振荡(外共振)和自谐振(内共振)等振荡机理和特点做出总结,结果表明正负阻尼都可能引起系统失稳,不同振荡机理引起的振荡波形相似但起因却并不一定相同,另外多机并网系统存在密集振荡模式,并在某种参数微小交互作用下引起系统快速失稳;在此基础上,进一步对各类振荡稳定性分析方法展开介绍,其中特征值法和阻抗/转矩法相对适用于分析负阻尼振荡,开环模式谐振法主要针对内共振现象,此外还特别介绍了电力系统领域中用于分析密集振荡以及谐振问题的复模态摄动法和模态分析法在电力电子并网系统中的应用;最后,伴随新能源输入波动性和随机性问题对电力系统影响逐渐加重,振荡稳定性问题日益复杂且无规则,从振荡机理和振荡分析理论及方法等方面对未来高比例新能源电力系统提出了展望。 展开更多

关键词 高比例 新能源电力系统 振荡机理 振荡分析方法 密集振荡 复模态摄动法

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低矮小开口剪力墙自由振动问题的半解析解 被引量：4

17

作者 楼梦麟 李守继 《建筑科学与工程学报》 CAS 2006年第3期50-53,共4页

针对低矮小开口剪切型剪力墙,研究基于直接模态摄动法原理的结构动力特性的半解析分析方法。首先把低矮小开口剪力墙视为变截面的剪切型悬臂结构,依据连续系统动力分析原理建立剪切型剪力墙自由振动分析的变系数微分方程;然后利用等截... 针对低矮小开口剪切型剪力墙,研究基于直接模态摄动法原理的结构动力特性的半解析分析方法。首先把低矮小开口剪力墙视为变截面的剪切型悬臂结构,依据连续系统动力分析原理建立剪切型剪力墙自由振动分析的变系数微分方程;然后利用等截面剪切型悬臂结构模态函数的解析解和直接模态摄动法原理,考虑剪力墙中小开口对系统特征值和主模态所带来的影响,并进行修正;最后应用Ritz变换,将低矮小开口剪力墙的自振特性分析问题转化为一组非线性代数方程的求解问题,进而求得该类剪力墙自振特性的近似半解析解。算例结果表明,该方法对以剪切变形影响为主的低矮小开口剪力墙动力分析简便有效。 展开更多

关键词 低矮小开口剪力墙 自由振动分析 直接模态摄动法 Ritz变换

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钢筋混凝土深梁频率特性的近似计算方法 被引量：2

18

作者 楼梦麟 张月香 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第2期141-144,共4页

讨论了纵向通长钢筋对等截面钢筋混凝土深梁自振频率的影响。首先建立了钢筋混凝土深梁的求解方程,然后提出了求解Timoshenko梁特征值问题的模态摄动法,最后通过算例,说明不同含钢率下钢筋混凝土深梁的自振特性的变化情况。算例表明,若... 讨论了纵向通长钢筋对等截面钢筋混凝土深梁自振频率的影响。首先建立了钢筋混凝土深梁的求解方程,然后提出了求解Timoshenko梁特征值问题的模态摄动法,最后通过算例,说明不同含钢率下钢筋混凝土深梁的自振特性的变化情况。算例表明,若忽略纵向通长钢筋的影响,计算所得的钢筋混凝土深梁的振动特征值将产生较大的误差。 展开更多

关键词 钢筋混凝土梁 特征值 模态摄动法

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基于裂缝梁动力特性和自振频率的参数敏感性 被引量：3

19

作者 石鲁宁 闫维明 +1 位作者 何浩祥 陈彦江 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2016年第5期881-889,共9页

基于Bernoulli-Euler理论,将开口裂缝梁视为变截面梁,利用模态摄动方法建立了一种求解带任意数量开口裂缝简支梁和连续梁动力特性的半解析分析方法。在等截面无损梁的模态子空间内将裂缝梁的变系数微分方程的求解转化为非线性代数方程... 基于Bernoulli-Euler理论,将开口裂缝梁视为变截面梁,利用模态摄动方法建立了一种求解带任意数量开口裂缝简支梁和连续梁动力特性的半解析分析方法。在等截面无损梁的模态子空间内将裂缝梁的变系数微分方程的求解转化为非线性代数方程组的求解;利用无损梁的自振频率和振型函数摄动求解裂缝梁的模态参数;通过矩形开口裂缝简支梁和两跨连续梁的动力试验验证了笔者方法的准确性;最后,利用开口裂缝梁动力特性的半解析解研究了简支梁和两跨连续梁的自振频率对裂缝尺寸和位置的敏感性。 展开更多

关键词 开口裂缝 自振频率 振型函数 模态摄动法 裂缝参数

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变截面压杆稳定问题半解析解 被引量：21

20

作者 楼梦麟 李建元 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第7期857-860,共4页

介绍变截面压杆稳定问题的半解析求解方法 ,在这一方法中应用了模态摄动法 .首先以均匀梁的低阶纵向振动模态函数构成求解子空间 ,然后在此子空间中把变截面压杆稳定由变系数偏微分方程描述的求解问题转化为非线性代数方程组的求解 ,从... 介绍变截面压杆稳定问题的半解析求解方法 ,在这一方法中应用了模态摄动法 .首先以均匀梁的低阶纵向振动模态函数构成求解子空间 ,然后在此子空间中把变截面压杆稳定由变系数偏微分方程描述的求解问题转化为非线性代数方程组的求解 ,从而简化了计算过程 .通过算例比较 ,说明本方法简便实用 ,且有良好的近似性 . 展开更多

关键词 变截面压杆 稳定性 半解析解 模态摄动法

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