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随机激励下滞迟系统的稳态响应闭合解
被引量：
8
1
作者
刘俊
陈林聪
孙建桥
《力学学报》
EI
CSCD
北大核心
2017年第3期685-692,共8页
滞迟系统属于一类典型的强非线性系统,滞迟力不仅取决于系统的瞬时变形,还与变形历程有关.虽然滞迟系统的随机振动问题已被广泛研究,但至今尚未得到滞迟系统随机响应概率密度函数的精确闭合解.本文运用迭代加权残值法获得了高斯白噪声...
滞迟系统属于一类典型的强非线性系统,滞迟力不仅取决于系统的瞬时变形,还与变形历程有关.虽然滞迟系统的随机振动问题已被广泛研究,但至今尚未得到滞迟系统随机响应概率密度函数的精确闭合解.本文运用迭代加权残值法获得了高斯白噪声激励下Bouc-Wen滞迟系统稳态响应概率密度函数的近似闭合解.首先,运用等效线性化法求出系统的稳态高斯概率密度函数;然后以此构造权函数,应用加权残值法求得了系统指数多项式形式的非高斯概率密度函数;最后引入迭代的过程,逐步优化权函数,提高计算所得结果的精度.以随机地震激励下钢纤维陶粒混凝土结构的稳态响应作为算例,其中Bouc-Wen模型的参数是基于拟静力学试验数据,并应用最小二乘法辨识获得.与Monte Carlo模拟结果相比,等效线性化法得到的结果精度较差;由加权残值法得到的结果能够表现出非线性特征,但其精度依然无法令人满意;采用迭代加权残值法得到的近似闭合解与Monte Carlo模拟的结果吻合非常好;对于较强随机激励情形,采用渐进迭代加权残值法具有较高的求解效率,所获得的理论解析解具有较高的精度.结果表明,所获得的近似闭合解不仅对于土木工程领域具有重要的实际应用价值,而且还可作为检验其他非线性系统随机响应预测方法的精度的标准.
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关键词
滞迟系统
稳态响应
闭合解
迭代加权残值法
钢纤维陶粒混凝土结构
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职称材料
泊松白噪声激励下斜拉索的面内随机振动
被引量：
6
2
作者
刘婧瑞
陈林聪
赵珧冰
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2020年第15期230-236,共7页
目前针对斜拉索非线性随机振动的研究已广泛开展,但仅限于高斯随机激励情形。然而,现实中大部分的随机扰动都是非高斯的。若使用高斯激励模型将产生较大误差。假设拉索所受非高斯激励为泊松白噪声,研究了泊松白噪声激励下斜拉索面内随...
目前针对斜拉索非线性随机振动的研究已广泛开展,但仅限于高斯随机激励情形。然而,现实中大部分的随机扰动都是非高斯的。若使用高斯激励模型将产生较大误差。假设拉索所受非高斯激励为泊松白噪声,研究了泊松白噪声激励下斜拉索面内随机振动。推导了受泊松白噪声激励的斜拉索面内振动的随机微分方程,建立了支配系统平稳响应概率密度函数的广义FPK方程。提出迭代加权残值法求解了四阶广义FPK方程,得到了系统响应概率密度函数的近似稳态闭合解。考察了垂跨比、阻尼系数以及脉冲到达率对拉索面内随机振动响应的影响。结果表明:拉索的响应随着垂跨比的增大,响应呈现不对称现象愈加明显;随阻尼比增加,系统响应得到显著抑制;当脉冲到达率增大,拉索的响应也随之增大,并逐渐接近于高斯白噪声激励的情形。另外,获得的理论结果与蒙特卡罗模拟的结果吻合地非常好。
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关键词
迭代加权残值法
拉索振动
泊松白噪声
随机振动
面内振动
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职称材料
基于Hertz接触的单自由度碰振系统的随机响应近似闭合解
3
作者
祝海生
陈林聪
+1 位作者
孙建桥
赵珧冰
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2019年第21期6-14,共9页
碰振系统普遍存在于工程领域中,因此开展碰撞振动的研究具有重要的实际意义。应用随机振动研究的最新成果--迭代加权残值法,求解了高斯白噪声激励下基于Hertz接触的单自由度碰振系统的随机响应近似闭合解。首先,结合概率环流和概率势流...
碰振系统普遍存在于工程领域中,因此开展碰撞振动的研究具有重要的实际意义。应用随机振动研究的最新成果--迭代加权残值法,求解了高斯白噪声激励下基于Hertz接触的单自由度碰振系统的随机响应近似闭合解。首先,结合概率环流和概率势流的概念,构造系统FPK方程稳态解的近似表达式;然后,运用加权残值法获得近似表达式中的待定系数;最后,应用迭代技术在指定均方误差下获得特定精度的概率密度估计。为了说明该方法的有效性,分别考察了Duffing碰振系统和干摩擦碰振系统,再将蒙特卡罗模拟结果与理论解析解进行对比验证。研究表明,理论解析解与模拟结果吻合的非常好。
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关键词
碰撞振动
Hertz接触理论模型
迭代加权残值法
高斯激励
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职称材料
题名
随机激励下滞迟系统的稳态响应闭合解
被引量：
8
1
作者
刘俊
陈林聪
孙建桥
机构
华侨大学土木工程学院
加州大学Merced分校工程学院
出处
《力学学报》
EI
CSCD
北大核心
2017年第3期685-692,共8页
基金
国家自然科学基金(11172197
11332008
+5 种基金
11572215
11672111
51608211)
福建省自然科学基金(2013J05080)
福建省高校杰出青年科研人才培育计划
华侨大学优秀青年科技创新人才(ZQN-YX307)资助项目
文摘
滞迟系统属于一类典型的强非线性系统,滞迟力不仅取决于系统的瞬时变形,还与变形历程有关.虽然滞迟系统的随机振动问题已被广泛研究,但至今尚未得到滞迟系统随机响应概率密度函数的精确闭合解.本文运用迭代加权残值法获得了高斯白噪声激励下Bouc-Wen滞迟系统稳态响应概率密度函数的近似闭合解.首先,运用等效线性化法求出系统的稳态高斯概率密度函数;然后以此构造权函数,应用加权残值法求得了系统指数多项式形式的非高斯概率密度函数;最后引入迭代的过程,逐步优化权函数,提高计算所得结果的精度.以随机地震激励下钢纤维陶粒混凝土结构的稳态响应作为算例,其中Bouc-Wen模型的参数是基于拟静力学试验数据,并应用最小二乘法辨识获得.与Monte Carlo模拟结果相比,等效线性化法得到的结果精度较差;由加权残值法得到的结果能够表现出非线性特征,但其精度依然无法令人满意;采用迭代加权残值法得到的近似闭合解与Monte Carlo模拟的结果吻合非常好;对于较强随机激励情形,采用渐进迭代加权残值法具有较高的求解效率,所获得的理论解析解具有较高的精度.结果表明,所获得的近似闭合解不仅对于土木工程领域具有重要的实际应用价值,而且还可作为检验其他非线性系统随机响应预测方法的精度的标准.
关键词
滞迟系统
稳态响应
闭合解
迭代加权残值法
钢纤维陶粒混凝土结构
Keywords
hysteretic system
steady-state response
closed-form solution
iterative method of weight residuals
steel fiber reinforced ceramsite concrete structure
分类号
O324 [理学—一般力学与力学基础]
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职称材料
题名
泊松白噪声激励下斜拉索的面内随机振动
被引量：
6
2
作者
刘婧瑞
陈林聪
赵珧冰
机构
华侨大学土木工程学院
福建省智慧基础设施与监测重点实验室
出处
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2020年第15期230-236,共7页
基金
国家自然科学基金(11672111,11602089)
福建省自然科学基金项目(20191ZB035)
华侨大学研究生科研创新基金(17014086019)。
文摘
目前针对斜拉索非线性随机振动的研究已广泛开展,但仅限于高斯随机激励情形。然而,现实中大部分的随机扰动都是非高斯的。若使用高斯激励模型将产生较大误差。假设拉索所受非高斯激励为泊松白噪声,研究了泊松白噪声激励下斜拉索面内随机振动。推导了受泊松白噪声激励的斜拉索面内振动的随机微分方程,建立了支配系统平稳响应概率密度函数的广义FPK方程。提出迭代加权残值法求解了四阶广义FPK方程,得到了系统响应概率密度函数的近似稳态闭合解。考察了垂跨比、阻尼系数以及脉冲到达率对拉索面内随机振动响应的影响。结果表明:拉索的响应随着垂跨比的增大,响应呈现不对称现象愈加明显;随阻尼比增加,系统响应得到显著抑制;当脉冲到达率增大,拉索的响应也随之增大,并逐渐接近于高斯白噪声激励的情形。另外,获得的理论结果与蒙特卡罗模拟的结果吻合地非常好。
关键词
迭代加权残值法
拉索振动
泊松白噪声
随机振动
面内振动
Keywords
iterative weighted residual method
cable vibration
Poisson white noise
random vibration
in-plane vibration
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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职称材料
题名
基于Hertz接触的单自由度碰振系统的随机响应近似闭合解
3
作者
祝海生
陈林聪
孙建桥
赵珧冰
机构
华侨大学土木工程学院
加州大学Merced分校工程学院
天津大学机械工程学院
出处
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2019年第21期6-14,共9页
基金
国家自然科学基金(11672111
11172197
11572215)
文摘
碰振系统普遍存在于工程领域中,因此开展碰撞振动的研究具有重要的实际意义。应用随机振动研究的最新成果--迭代加权残值法,求解了高斯白噪声激励下基于Hertz接触的单自由度碰振系统的随机响应近似闭合解。首先,结合概率环流和概率势流的概念,构造系统FPK方程稳态解的近似表达式;然后,运用加权残值法获得近似表达式中的待定系数;最后,应用迭代技术在指定均方误差下获得特定精度的概率密度估计。为了说明该方法的有效性,分别考察了Duffing碰振系统和干摩擦碰振系统,再将蒙特卡罗模拟结果与理论解析解进行对比验证。研究表明,理论解析解与模拟结果吻合的非常好。
关键词
碰撞振动
Hertz接触理论模型
迭代加权残值法
高斯激励
Keywords
vibro-impact
Hertz contact theory model
iterative weighted residual method
Gaussian excitation
分类号
O324 [理学—一般力学与力学基础]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
随机激励下滞迟系统的稳态响应闭合解
刘俊
陈林聪
孙建桥
《力学学报》
EI
CSCD
北大核心
2017
8
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
泊松白噪声激励下斜拉索的面内随机振动
刘婧瑞
陈林聪
赵珧冰
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2020
6
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
基于Hertz接触的单自由度碰振系统的随机响应近似闭合解
祝海生
陈林聪
孙建桥
赵珧冰
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2019
0
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职称材料
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