梁式结构受移动荷载作用非平稳随机振动的DQ-PEM方法 被引量：4

1

作者 张琼 杜永峰 朱前坤 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期413-419,共7页

针对梁式结构受移动荷载作用的非平稳随机振动问题,提出了一种综合利用微分求积法和虚拟激励法DQ-PEM的新方法。梁式结构受移动荷载作用的振动控制方程为含Dirac函数的偏微分方程,利用微分求积(DQ)-积分求积法(IQ)法将其振动控制方程转... 针对梁式结构受移动荷载作用的非平稳随机振动问题,提出了一种综合利用微分求积法和虚拟激励法DQ-PEM的新方法。梁式结构受移动荷载作用的振动控制方程为含Dirac函数的偏微分方程,利用微分求积(DQ)-积分求积法(IQ)法将其振动控制方程转化为不含Dirac函数的常微分方程。同时,将表示荷载位置变化的Dirac函数视为移动荷载的非平稳化函数,再结合虚拟激励法的思想,可得梁式结构在确定性荷载作用下的虚拟响应,进而得到其非平稳随机响应。通过工程算例验证了该方法的准确性与有效性,并进一步讨论了不同速度和不同边界条件下梁式结构受移动荷载作用的随机振动问题。 展开更多

关键词 梁式结构 移动荷载 虚拟响应 非平稳随机振动 DQ-PEM方法

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三维车桥耦合系统的非平稳随机振动分析 被引量：4

2

作者 张志超 张亚辉 林家浩 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第1期151-158,共8页

推导了线性时变系统非平稳随机响应的多维虚拟激励法,研究了三维车桥耦合系统受轨道激励而产生的非平稳随机振动。桥梁模型采用空间Euler梁单元,轨道激励假设为均匀调制多点异相位非平稳随机激励。采用多维虚拟激励法把轨道不平度转化... 推导了线性时变系统非平稳随机响应的多维虚拟激励法,研究了三维车桥耦合系统受轨道激励而产生的非平稳随机振动。桥梁模型采用空间Euler梁单元,轨道激励假设为均匀调制多点异相位非平稳随机激励。采用多维虚拟激励法把轨道不平度转化为一系列简谐不平度的叠加,通过简单分解精细积分格式进行迭代计算,最终得到系统随机响应的时变功率谱及均方根。数值算例中,用时间历程法验证了本文方法的正确性,并且分析了方向、高低、水平三类轨道激励同时作用下三维车桥耦合系统的非平稳随机振动特性。 展开更多

关键词 车桥系统 虚拟激励法 轨道激励 非平稳随机振动 精细积分法

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汽车非平稳随机振动统计特性求解的一种新方法 被引量：2

3

作者 李杰 陈涛 +1 位作者 郭文翠 赵旗 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2021年第6期917-923,共7页

本文中针对汽车变车速行驶时路面不平度在空间域是平稳随机过程的特性,提出求解汽车非平稳随机振动响应统计特性的一种新方法。建立了时间域汽车振动2自由度单轮模型,基于时间域与空间域变量及其导数变换关系,推导了相应的空间域汽车振... 本文中针对汽车变车速行驶时路面不平度在空间域是平稳随机过程的特性,提出求解汽车非平稳随机振动响应统计特性的一种新方法。建立了时间域汽车振动2自由度单轮模型,基于时间域与空间域变量及其导数变换关系,推导了相应的空间域汽车振动模型。采用空间频率傅里叶变换,建立了汽车振动空间频率响应特性和时间域振动响应量的空间频率响应特性。采用路面分类标准表示路面不平度的空间域统计特性,建立了由空间频率响应特性求取非平稳振动响应量统计特性的公式。选取某汽车参数和包含匀加速、匀速和匀减速的典型行驶工况,分析了非平稳振动响应量统计特性的变化规律。结果表明,汽车非平稳振动响应量的统计特性随车速的变化而变化,具有时变特性。 展开更多

关键词 非平稳随机振动 统计特性 求解方法 傅里叶变换 空间频率响应特性

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匀变速运行轨道车辆非平稳随机振动分析

4

作者 殷明娟 赵岩 《大连交通大学学报》 CAS 2021年第2期19-22,共4页

研究了匀变速运动过程车轨耦合系统非平稳随机振动问题。车轨耦合系统所随机激励等效为调制演变非平稳随机激励模型形式,应用虚拟激励法将耦合系统非平稳随机振动分析转换为确定性的时域逐步积分分析,并通过构造适当的精细积分格式实现... 研究了匀变速运动过程车轨耦合系统非平稳随机振动问题。车轨耦合系统所随机激励等效为调制演变非平稳随机激励模型形式,应用虚拟激励法将耦合系统非平稳随机振动分析转换为确定性的时域逐步积分分析,并通过构造适当的精细积分格式实现该问题的有效求解。在数值算例中,通过与蒙特卡罗方法对比,验证了所建立方法的正确性,进一步讨论了不同变速情形车体随机振动响应. 展开更多

关键词 车轨耦合系统 匀变速运动 非平稳随机振动 虚拟激励法 精细积分

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多种加速工况下车辆悬架系统非平稳随机振动特性研究 被引量：3

5

作者 何章成 施皓哲 +3 位作者 欧阳文杰 鲁学涛 戴涛 张步云 《汽车实用技术》 2022年第1期118-122,共5页

文章研究了车辆在多种加速工况下受到路面的非平稳随机激励,以及因此产生的非平稳随机振动响应特性。利用协方差等效法和滤波白噪声法建立车辆在不同加速度下所受到的道路激励模型,采用精细积分法求解1/4车辆模型在不同激励下车轮与车... 文章研究了车辆在多种加速工况下受到路面的非平稳随机激励,以及因此产生的非平稳随机振动响应特性。利用协方差等效法和滤波白噪声法建立车辆在不同加速度下所受到的道路激励模型,采用精细积分法求解1/4车辆模型在不同激励下车轮与车身的垂向加速度响应。结果表明,车辆通过同一等级路面时,路面非平稳激励、车身和车轮垂向加速度均会随行驶加速度的增加而呈现不同比例的增大。 展开更多

关键词 非平稳随机振动 悬架系统 精细积分法 车辆平顺性

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关于非平稳随机振动的分析方法

6

作者 庄表中 刘明杰 《兵工学报》 EI CAS 1984年第1期59-68,共10页

本文提供两方面的内容:(1)在时域中分解非平稳激励后求解时不变系统的响应及概率特征;(2)在频率域内利用谱场描绘谱等高线图的方法。还给出了车辆、火箭发动机受非平稳激励时的振动分析。

关键词 非平稳随机振动 随机激励 时不变系统 等高线图 概率特征 频率域 非平稳随机过程 时变系统 振动分析 单自由度

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一种分析非平稳随机振动问题的方法—协方差矩阵法

7

作者 王放明 申正宾 《中北大学学报（自然科学版）》 CAS 1989年第3期83-88,共6页

本文提出求解非平稳随机振动问题的一种新方法——协方差矩阵法。本法用于多自由度振动系统进行检验,证明解非平稳随机振动问题是可靠和有效的。既可用于线性时不变系统,又可用于线性时变系统。只要能得到激励的均值或协方差矩阵,便可... 本文提出求解非平稳随机振动问题的一种新方法——协方差矩阵法。本法用于多自由度振动系统进行检验,证明解非平稳随机振动问题是可靠和有效的。既可用于线性时不变系统,又可用于线性时变系统。只要能得到激励的均值或协方差矩阵,便可采用本法求得系统响应的均值和协方差。 展开更多

关键词 协方差分析 非平稳随机振动 响应

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考虑时变特性的车-桥耦合系统非平稳振动频域方法研究

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作者 雷思勉 葛耀君 李奇 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1930-1941,共12页

当列车行驶经过桥梁时,由于车辆在桥上的位置随时间不断变化,车-桥耦合系统具有时变特性,即使假设轨道不平顺为平稳激励,车辆和桥梁的振动仍然是一种非平稳的随机过程。本研究旨在提出一种非平稳频域分析方法,以高效分析受轨道不平顺激... 当列车行驶经过桥梁时,由于车辆在桥上的位置随时间不断变化,车-桥耦合系统具有时变特性,即使假设轨道不平顺为平稳激励,车辆和桥梁的振动仍然是一种非平稳的随机过程。本研究旨在提出一种非平稳频域分析方法,以高效分析受轨道不平顺激励的车-桥耦合系统的非平稳随机振动问题。首先推导了单节列车通过单跨简支桥的耦合系统时变频响传递函数(FRF),据此描述线性时变系统的动力特性。该函数满足一组变系数微分方程,可采用摄动法求解该函数,从而提高计算效率。随后,结合PRIESTLEY的演化谱理论,推导非平稳随机响应的演化功率谱密度函数(EPSD)。基于非平稳频域分析方法,计算响应时变均值和方差,结合3σ准则来估计非平稳响应的极值。研究结果表明,由于轨道不平顺的影响,车辆振动表现出平稳随机过程的特性,但其方差较大,表现出更大的离散性;而桥梁的振动则呈现出明显的非平稳特性,但方差较小,响应具有较小的随机性。极值分析表明,轨道不平顺激励对车辆振动具有显著影响,其均方根对极值响应起主导作用。而轨道不平顺激励对桥梁振动的影响较小,桥梁振动则主要受移动质量影响,其响应的极值主要受均值的影响。此外,相较于系统位移响应,车速对加速度响应的影响更为显著,例如车身加速度响应最大值随车速的增加可增大至3倍左右。 展开更多

关键词 车桥耦合 轨道不平顺 频域分析方法 非平稳随机振动 摄动法 演化谱

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结构非平稳随机响应的增维精细时程积分 被引量：6

9

作者 张文首 林家浩 +1 位作者 刘婷婷 于骁 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2006年第5期18-20,共3页

对于不同形式的均匀调制演变随机激励,给出计算线性多自由度体系非平稳随机响应的增维精细时程积分法。先用虚拟激励法将随机荷载化为确定性荷载,然后把确定性荷载用状态方程表示,进而构造出形式统一的增维精细时程积分格式。算例表明,... 对于不同形式的均匀调制演变随机激励,给出计算线性多自由度体系非平稳随机响应的增维精细时程积分法。先用虚拟激励法将随机荷载化为确定性荷载,然后把确定性荷载用状态方程表示,进而构造出形式统一的增维精细时程积分格式。算例表明,本文方法不仅与混合型精细时程积分格式具有同样的精度,而且计算效率更高。 展开更多

关键词 非平稳随机振动 演变 精细时程积分 随机激励 随机响应

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大跨度斜拉桥在车辆作用下的随机振动 被引量：2

10

作者 殷新锋 刘扬 +1 位作者 蔡春声 彭晖 《中外公路》 北大核心 2012年第4期106-110,共5页

建立了车桥耦合系统的空间运动方程,编制了车-桥系统随机振动响应的计算程序,该程序不特定具体桥梁形式和构造,具有一定的通用性。结果表明:四轮受到的路面非平稳随机激励的幅值与车辆速度有关且随车速的增大而增大;车辆匀速行驶时,冲... 建立了车桥耦合系统的空间运动方程,编制了车-桥系统随机振动响应的计算程序,该程序不特定具体桥梁形式和构造,具有一定的通用性。结果表明:四轮受到的路面非平稳随机激励的幅值与车辆速度有关且随车速的增大而增大;车辆匀速行驶时,冲击系数并不随车辆数目的增加而增加,只有当车辆加速行驶时,冲击系数才具有随车辆数增加而增加的趋势。 展开更多

关键词 大跨度斜拉桥 车桥耦合系统 非平稳随机振动 加速度 冲击系数

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频率密集复合结构非平稳随机地震反应分析 被引量：3

11

作者 张耀华 梁启智 付赣清 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第3期22-27,共6页

总结了非平稳随机地震反应分析的特点 ;针对频率密集主次复合结构体系 ,提出了主次子结构的截断模态综合分析方法 ;并在此基础上 ,利用Kronecker代数进行了非平稳随机地震反应分析 .作为算例 ,进行了频率密集的巨型框架悬吊体系的非平... 总结了非平稳随机地震反应分析的特点 ;针对频率密集主次复合结构体系 ,提出了主次子结构的截断模态综合分析方法 ;并在此基础上 ,利用Kronecker代数进行了非平稳随机地震反应分析 .作为算例 ,进行了频率密集的巨型框架悬吊体系的非平稳随机地震反应分析 。 展开更多

关键词 频率密集 复合结构 地震反应 非平稳随机振动

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弹性圆拱在非平稳水平随机地震作用下的伽辽金法

12

作者 吴玉华 楼文娟 蔡若虹 《江南大学学报（自然科学版）》 CAS 2008年第5期603-606,共4页

应用虚拟激励法与伽辽金法相结合,分析弹性圆拱在非平稳水平随机地震作用下的随机响应问题.在建立圆拱动力平衡微分方程的基础上,通过选取适当的试函数,将动力平衡方程转化为线性常微分方程组.通过设定虚拟荷载,按确定性方法求解响应量... 应用虚拟激励法与伽辽金法相结合,分析弹性圆拱在非平稳水平随机地震作用下的随机响应问题.在建立圆拱动力平衡微分方程的基础上,通过选取适当的试函数,将动力平衡方程转化为线性常微分方程组.通过设定虚拟荷载,按确定性方法求解响应量的时变功率谱密度的近似解,并进一步求出响应的方差和各阶谱矩.由于采用较少的试函数就能获得较高的精度,大大提高了计算效率. 展开更多

关键词 弹性圆拱 非平稳随机振动 虚拟激励 迦辽金法 地震响应

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非均质结构非平稳随机响应的快速算法 被引量：2

13

作者 陈玉震 张盛 +1 位作者 陈飙松 张洪武 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2015年第19期24-30,共7页

将扩展多尺度有限元法应用于非平稳随机振动时域显式法中,实现了对非均质结构非平稳随机响应的快速精确计算。首先,论文阐述了扩展多尺度有限元法基本原理。其次,探讨了时域显式法在非平稳随机响应分析中的优势。时域显式法基于动力响... 将扩展多尺度有限元法应用于非平稳随机振动时域显式法中,实现了对非均质结构非平稳随机响应的快速精确计算。首先,论文阐述了扩展多尺度有限元法基本原理。其次,探讨了时域显式法在非平稳随机响应分析中的优势。时域显式法基于动力响应显式表达式直接在时域进行随机振动分析,较传统反应谱法,具有良好的计算精度和计算效率。最后,根据两算法的特性和优势提出统一的多尺度算法框架,使其适用于非均质结构非平稳随机响应分析的快速求解。数值算例验证了该算法的高效性和精确性。 展开更多

关键词 非均质结构 非平稳随机振动 扩展多尺度有限元法 基函数 时域显式法

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高层建筑地震非平稳随机阻尼控制研究

14

作者 宋德传 梁启智 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第3期106-113,共8页

运用复模态分析方法，推导出受阻尼器控制具有非比例阻尼特性的高层建筑在地震作用下体系响应的时变功率谱密度函数矩阵；构造一动力结构体系，将非平稳随机问题转化为确定性问题。为了避免复数运算和减少计算工作量，又把不能解耦的构... 运用复模态分析方法，推导出受阻尼器控制具有非比例阻尼特性的高层建筑在地震作用下体系响应的时变功率谱密度函数矩阵；构造一动力结构体系，将非平稳随机问题转化为确定性问题。为了避免复数运算和减少计算工作量，又把不能解耦的构造方程转化为控制方程求解。最后把传统的实模态叠加法和迭代法相结合，求解控制方程的解，计算各楼层响应的时变方差。算例表明，取结构前３～４个振型便能得到很好的精度，且收敛速度快。 展开更多

关键词 非平稳随机振动 功率谱密度 方差分析

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列车—桥梁耦合系统随机振动响应分析

15

作者 曾德亮 《珠江水运》 2018年第9期4-5,共2页

由于轨道不平顺激励的随机性,车桥耦合振动应采用随机振动理论进行分析。文章采用随机振动的虚拟激励法,将轨道不平顺激励转化为虚拟激励,并利用MATLAB软件自编程序,采用数值方法分离迭代求解系统的虚拟响应,进而求得列车与桥梁子系统... 由于轨道不平顺激励的随机性,车桥耦合振动应采用随机振动理论进行分析。文章采用随机振动的虚拟激励法,将轨道不平顺激励转化为虚拟激励,并利用MATLAB软件自编程序,采用数值方法分离迭代求解系统的虚拟响应,进而求得列车与桥梁子系统随机响应的时变功率谱和标准差,据此分析了系统的随机振动特性。 展开更多

关键词 非平稳随机振动 车桥耦合系统 虚拟激励法

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移动随机荷载作用下桥梁振动分析 被引量：6

16

作者 吕峰 林家浩 张亚辉 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2008年第12期73-78,共6页

为了研究移动随机荷载作用下桥梁的振动问题,首先利用虚拟激励法将随机荷载转化为确定性的简谐荷载,推导了桥梁的非平稳随机响应,包括演变功率谱和时变标准差;再将精细积分法扩展到求解移动简谐荷载作用下结构的动力方程,提出了协调分... 为了研究移动随机荷载作用下桥梁的振动问题,首先利用虚拟激励法将随机荷载转化为确定性的简谐荷载,推导了桥梁的非平稳随机响应,包括演变功率谱和时变标准差;再将精细积分法扩展到求解移动简谐荷载作用下结构的动力方程,提出了协调分解过程来模拟荷载的连续移动。在数值算例中,研究了单跨及多跨桥梁的基本随机振动特性;讨论了桥梁模态之间的相关性和荷载之间的相关性对桥梁响应的影响。 展开更多

关键词 桥梁 非平稳随机振动 多点移动荷载 虚拟激励法 精细积分法

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车辆非平稳响应的瞬时空间频谱分析 被引量：4

17

作者 张立军 何辉 王岩松 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2003年第3期16-20,共5页

本文提出了解决车辆非平稳随机振动问题的“瞬态空间频响函数”法 ,导出了车辆非匀速行驶时的时 -空频率关系和系统的瞬态空间频响函数 ,在此基础上结合实例分析了车辆非平稳响应的瞬时功率谱 ,并与其他方法进行了比较。该方法也可适用... 本文提出了解决车辆非平稳随机振动问题的“瞬态空间频响函数”法 ,导出了车辆非匀速行驶时的时 -空频率关系和系统的瞬态空间频响函数 ,在此基础上结合实例分析了车辆非平稳响应的瞬时功率谱 ,并与其他方法进行了比较。该方法也可适用于非线性非平稳车辆随机振动研究 ,对车辆非平稳动态载荷研究有一定参考价值。 展开更多

关键词 车辆 非平稳响应 瞬时空间频谱分析 非平稳随机振动 非平稳动态载荷 汽车 道路

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受演变随机激励结构响应的增维精细时程积分法 被引量：3

18

作者 张文首 林家浩 +1 位作者 于骁 刘婷婷 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期160-165,共6页

对受非均匀调制演变随机激励结构响应问题进行了研究.先用虚拟激励法将随机荷载化为确定性荷载,然后将非均匀调制演变随机模型用状态方程表示.借助于随机模型的状态方程表达式,可构造出增维精细时程积分格式,从而快速精确地求出结构的... 对受非均匀调制演变随机激励结构响应问题进行了研究.先用虚拟激励法将随机荷载化为确定性荷载,然后将非均匀调制演变随机模型用状态方程表示.借助于随机模型的状态方程表达式,可构造出增维精细时程积分格式,从而快速精确地求出结构的时变功率谱响应.同HPD-M格式相比,该方法不仅计算效率有所提高,而且由于避免了矩阵求逆,可直接处理具有刚体模态的结构.最后通过两个算例与HPD-M格式的计算效率进行比较,表明本方法具有显著的优越性. 展开更多

关键词 非平稳随机振动 演变 精细时程积分 随机激励 功率谱

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基于EMD及PNN的航天器振动环境分析 被引量：2

19

作者 杨海 程伟 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期622-626,共5页

针对航天器非平稳随机振动信号模态频率密集的特点,提出了基于经验模式分解EMD(Empirical Mode Decomposition)的多分量过程神经网络PNN(Process Neural Net-work)自回归模型.通过EMD对原始时间序列进行分解,使之成为一组不同尺度的局... 针对航天器非平稳随机振动信号模态频率密集的特点,提出了基于经验模式分解EMD(Empirical Mode Decomposition)的多分量过程神经网络PNN(Process Neural Net-work)自回归模型.通过EMD对原始时间序列进行分解,使之成为一组不同尺度的局部正交本征模函数IMF(Intrinsic Mode Functions),利用PNN对每个IMF分别进行时变参数分析并以此确定其时变自功率谱密度,对所有分量的时变自功率谱密度通过叠加进行重构,以此得到原始信号的时变自功率谱密度.仿真结果和实例分析表明:和传统的时频分析法相比,该方法直接使用信号数据,避免了相关估计计算,减小了计算工作量;无交叉干扰项,提高了信号的时频分布特性,具有较高的时频分辨率;对各工况下航天器的振动信号能有效的进行分析,具有较强的信号特征提取能力. 展开更多

关键词 非平稳随机振动信号 时变参数模型 功率谱 过程神经网络(PNN) 经验模式分解(EMD)

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两类演变随机响应的计算

20

作者 李军强 薄保中 冯军刚 《石油化工高等学校学报》 EI CAS 2001年第1期52-54,81,共4页

应用微分方程理论推导出工程上常见的两类演变随机激励下的非平稳随机响应的计算公式 ,并把微分方程数值积分的Runge-Kutta方法引入非均匀调制随机激励下的演变随机响应计算问题中 ,使复杂的演变随机响应问题得到简便的解决。通过计算实... 应用微分方程理论推导出工程上常见的两类演变随机激励下的非平稳随机响应的计算公式 ,并把微分方程数值积分的Runge-Kutta方法引入非均匀调制随机激励下的演变随机响应计算问题中 ,使复杂的演变随机响应问题得到简便的解决。通过计算实例 ,并同复模态分析方法比较 ,说明了该方法的有效性和精确性。该方法具有公式简单、编程容易、计算速度快等优点。 展开更多

关键词 非平稳随机振动 响应演变谱 演变频率响应 Runge-Kutta积分法

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