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飞轮壳模态参数识别及有限元模型修正研究 被引量:1
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作者 胡溧 储文彬 +3 位作者 陈雷磊 谭征宇 王佳 杨啟梁 《中国测试》 北大核心 2025年第2期39-45,共7页
针对某型商用车发动机飞轮壳的结构动态特性进行研究,基于Block Lanczos算法获取飞轮壳的计算模态参数,基于PolyMax算法提取飞轮壳的试验模态参数。运用模态置信准则(modal assurance criterion,MAC)对试验模态振型和计算模态振型的相... 针对某型商用车发动机飞轮壳的结构动态特性进行研究,基于Block Lanczos算法获取飞轮壳的计算模态参数,基于PolyMax算法提取飞轮壳的试验模态参数。运用模态置信准则(modal assurance criterion,MAC)对试验模态振型和计算模态振型的相关性进行分析。为更准确地识别模态参数并提升测试效率,对测点MAC值进行灵敏度分析,优化试验线框模型的测点布置。使用结构优化方法,对飞轮壳有限元模型结构参数进行修正,提升有限元模型的准确性。结果表明:优化测点的模态参数识别及有限元模型修正方法验证并提升飞轮壳有限元模型的准确性,可为同类型结构的模态参数识别和模型修正提供参考,也为飞轮壳的结构动态特性分析和优化设计提供理论依据。 展开更多
关键词 飞轮壳 模态分析 模态验证 灵敏度分析 有限元模型修正
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基于自适应嵌套抽样和贝叶斯理论的桥梁有限元模型修正 被引量:1
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作者 徐希堃 洪彧 +3 位作者 许靖业 周志达 蒲黔辉 文旭光 《西南交通大学学报》 北大核心 2025年第2期503-512,共10页
在基于有限元模型的桥梁健康监测中,贝叶斯模型修正技术通常被用于量化有限元模型中重要参数的不确定性,以解决模型修正中由于测量误差、建模误差、计算误差等造成的非唯一解问题.为解决由于大量调用有限元模拟运算,导致修正效率低下的... 在基于有限元模型的桥梁健康监测中,贝叶斯模型修正技术通常被用于量化有限元模型中重要参数的不确定性,以解决模型修正中由于测量误差、建模误差、计算误差等造成的非唯一解问题.为解决由于大量调用有限元模拟运算,导致修正效率低下的问题,基于自适应嵌套抽样(ANS)算法,提出一种贝叶斯模型修正方法.该方法利用模态参数构建概率目标函数,并采用ANS算法对其进行逼近,ANS保留了嵌套抽样(NS)的性质,通过逐层缩小抽样范围,使得样本最终逼近最优参数;通过逐层近似,将高维积分问题转化为简单的一维积分问题,简化了证据值和后验概率密度值的计算过程;在此基础上,ANS算法在迭代过程中通过自适应地调整样本数量,减少对有限元模型的调用;最后,对一座人行桁架桥进行了贝叶斯有限元模型修正试验.结果表明:在相同算法参数设置下,ANS算法相比传统NS算法降低了约84%的有限元模拟调用次数,节省了约86%计算时间,并能获得同等精度的不确定性修正结果. 展开更多
关键词 有限元模型 贝叶斯模型修正 不确定性量化 嵌套抽样算法 自适应算法
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星载天线热变形游离设计的试验验证与有限元模型修正
3
作者 李俊英 吴文志 +2 位作者 任开锋 于坤鹏 张平 《雷达科学与技术》 北大核心 2025年第3期313-316,327,共5页
星载天线在轨热变形对天线电性能有显著影响。因此,为确保星载天线在轨可靠服役,需采取合理热变形控制措施,并对其在轨热变形进行准确预示。星载天线采取了基于游离设计的热变形控制方法,为评估该游离设计的有效性,本文结合其模块化、... 星载天线在轨热变形对天线电性能有显著影响。因此,为确保星载天线在轨可靠服役,需采取合理热变形控制措施,并对其在轨热变形进行准确预示。星载天线采取了基于游离设计的热变形控制方法,为评估该游离设计的有效性,本文结合其模块化、阵列化的特点,以缩减尺寸的天线试验件为对象,利用摄影测量系统,开展了有限工况下的热变形试验。依据试验结果,开展了天线热变形有限元模型修正,并以修正后的模型预示了天线在轨热变形。结果表明,采用游离设计可显著降低天线阵面热变形;基于热变形试验修正的有限元模型可较为准确地预示天线在轨热变形。 展开更多
关键词 星载天线 热变形 游离设计 有限元仿真 摄影测量 模型修正
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基于同伦随机有限元方法的梁结构边界约束静力模型修正
4
作者 胡建伟 祁灿 +3 位作者 朱礼平 吴志峰 黄斌 陈学龙 《机械强度》 北大核心 2025年第2期138-146,共9页
考虑到结构边界条件的不确定性,基于同伦随机有限元方法,提出了一种梁结构边界约束静力模型修正方法。基于不确定的静力测量数据,实现了梁身单元与边界单元的整体修正。静力凝聚方法能够保证计算自由度与测量自由度相匹配。正则化方法... 考虑到结构边界条件的不确定性,基于同伦随机有限元方法,提出了一种梁结构边界约束静力模型修正方法。基于不确定的静力测量数据,实现了梁身单元与边界单元的整体修正。静力凝聚方法能够保证计算自由度与测量自由度相匹配。正则化方法可以减少随机模型修正方程病态解的问题。概率残差最小化法实现同伦系数的最优选择,保证了边界约束的精确识别和整体修正的精度。最后,通过变截面混凝土梁数值算例和铝合金梁的静力加载试验,验证了该方法的有效性。 展开更多
关键词 同伦随机有限元 边界约束 模型修正 静力测量误差 静力凝聚
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基于响应面方法的直升机机身有限元模型参数修正
5
作者 朱尹 韩东 《南京航空航天大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期252-258,共7页
为降低直升机机身的有限元模型与实际模型之间的偏差,采用了一种基于响应面法的直升机机身模型修正方法。该方法使用一个超曲面函数来近似地替代实际的、隐式的复杂函数关系,避免了传统参数修正方法每次迭代时都调用有限元程序的步骤。... 为降低直升机机身的有限元模型与实际模型之间的偏差,采用了一种基于响应面法的直升机机身模型修正方法。该方法使用一个超曲面函数来近似地替代实际的、隐式的复杂函数关系,避免了传统参数修正方法每次迭代时都调用有限元程序的步骤。同时,通过拉丁超立方采样减少样本点数量从而提高了计算效率。以直升机10%缩比机身模型为例,通过试验与有限元分析分别获得其实际模型与有限元模型的前六阶固有频率,通过灵敏度分析确定了设计参数,利用响应面方法对该机身模型进行了参数修正。机身的有限元模型预测结果与试验测试结果之间的固有频率平均误差由3.54%降低至1.03%,有限元模型的预测精度显著提升。修正结果表明,基于响应面方法的有限元模型修正方法能够有效地应用于直升机机身模型参数修正。 展开更多
关键词 直升机机身 模型修正 响应面方法 灵敏度分析 有限元分析 拉丁超立方采样
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有限元模型修正中的贝叶斯深度神经网络构架优化设计
6
作者 何宇轩 尹涛 王曦 《振动与冲击》 北大核心 2025年第6期184-190,共7页
贝叶斯神经网络(Bayesian neural network,BNN)相较于传统人工神经网络具有更强的噪声鲁棒性,在结构系统识别与健康监测领域逐渐受到关注,目前该领域的相关文献主要集中于单隐含层BNN的应用及其构架设计。具有一定深度的多隐含层构架相... 贝叶斯神经网络(Bayesian neural network,BNN)相较于传统人工神经网络具有更强的噪声鲁棒性,在结构系统识别与健康监测领域逐渐受到关注,目前该领域的相关文献主要集中于单隐含层BNN的应用及其构架设计。具有一定深度的多隐含层构架相比于单隐含层在复杂高维数据拟合上通常具有更强的泛化能力,但针对多隐含层BNN构架优化设计问题的研究目前尚未见报道。该研究旨在针对多隐含层BNN并结合有限元模型修正问题开展构架优化设计研究,发展基于证据对数的多隐含层BNN网络性能定量量度,并提出一种实现多隐含层BNN各隐含层神经元数量同步优化的高效算法,获得针对具体模型修正问题的多隐含层BNN构架优化设计方案。通过基于现场实测模态参数的某大跨度钢结构人行桥模型修正验证了所提出方法的正确性和有效性。 展开更多
关键词 结构系统识别 结构健康监测 有限元模型修正 贝叶斯深度神经网络 构架优化设计
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悬浇拱有限元模型分节段实时的不确定性修正
7
作者 田仲初 张伟 +2 位作者 蔡岳 林乐鑫 杨一科 《沈阳工业大学学报》 北大核心 2025年第3期398-408,共11页
【目的】悬臂浇筑混凝土拱桥施工过程中存在诸多不确定性因素(如材料性能、施工技术、环境条件等),可能会导致初始有限元模型与实际结构存在偏差。为了确保有限元模型能够精准地模拟施工过程,对其进行修正至关重要。传统模型修正方法未... 【目的】悬臂浇筑混凝土拱桥施工过程中存在诸多不确定性因素(如材料性能、施工技术、环境条件等),可能会导致初始有限元模型与实际结构存在偏差。为了确保有限元模型能够精准地模拟施工过程,对其进行修正至关重要。传统模型修正方法未能充分考虑实际结构中存在的不确定性问题,导致修正模型仍可能与实际情况不一致。因此,本文以贵州锡绣特大桥和清水江特大桥为工程依托,对其进行了分节段施工不确定性模型的有限元修正研究。【方法】采用响应面法对悬浇拱桥施工期的结构参数进行敏感性分析,以减少非敏感性参数对不确定性模型修正结果的影响。基于所识别敏感参数,利用Design Expert软件中的中心复合试验设计模块获取某一节段的响应面替代模型,进一步引入具有能量化参数不确定性的区间分析法与能够获得更精确解区间的仿射算法来构建仿射-区间响应面函数,利用粒子群算法对该函数进行区间优化求解,并将所修正的参数区间用于下一节段模型修正。【结果】敏感性分析结果表明,拱圈节段容重、扣索索力和锚索索力是显著影响施工过程中控制性结构响应的敏感参数。锡绣特大桥主拱圈0#、1#节段的不确定性模型修正结果表明,修正参数区间相较于初始区间显著缩小,修正后的模型结构响应更接近实测响应。对比分析了锡绣特大桥和清水江特大桥不确定性模型修正前后的参数区间和结构响应后发现,两者主拱圈节段修正参数区间较初始区间均有显著减小,且与实测参数区间较为接近。此外,修正后的有限元模型在当前及后一节段的结构响应与实测值更为吻合,验证了该方法在不确定性模型修正中的适用性和有效性。【结论】基于响应面法所识别的悬浇拱桥施工期敏感性参数能够有效地实现不确定性模型的修正。仿射-区间响应面法在斜拉扣挂悬浇拱桥分节段施工的不确定性模型修正中切实可行,修正后的模型不仅能够更真实地反映该节段的结构响应,也能更好地预测下一节段的结构响应,从而为后续施工阶段提供更精准的指导,确保实际工程结构的安全性、可控性。 展开更多
关键词 悬臂浇筑拱桥 拱圈 有限元模型修正 响应面法 区间分析 仿射算法 参数敏感性分析 敏感百分比
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一种兼顾仿真效率和精度的车辆-轨道非线性空间耦合动力学模型 被引量:1
8
作者 王伟 雷晓燕 +1 位作者 罗锟 陈鹏 《振动与冲击》 北大核心 2025年第4期10-20,共11页
车辆-轨道非线性空间耦合动力学精细化模型常常需要耗费更多的机时,如何解决分析精度与计算效率的矛盾,是车辆-轨道非线性空间耦合动力学数值分析中的难点。首先,建立了精细化的车辆-轨道非线性空间耦合动力学模型,构建了在用迹线法搜... 车辆-轨道非线性空间耦合动力学精细化模型常常需要耗费更多的机时,如何解决分析精度与计算效率的矛盾,是车辆-轨道非线性空间耦合动力学数值分析中的难点。首先,建立了精细化的车辆-轨道非线性空间耦合动力学模型,构建了在用迹线法搜索轮轨空间接触点中引入轮轨准弹性修正的、更为精细的轮轨接触几何关系,并将迹线法融入到交叉迭代中求解车辆-轨道非线性空间耦合动力学方程,实现了同步进行轮轨接触点搜索与车辆-轨道非线性空间耦合动力学方程求解,提高了模型分析精度和数值计算效率;然后,为验证理论模型的正确性,与相关文献结果进行了对比计算,验证了模型和算法的有效性;最后,分析了模型的四类简化形式对系统响应的影响。研究表明:采用集中支撑的弹性元件模拟钢轨扣件,无法真实反映两侧扣件对钢轨侧滚振动的协同约束作用,将导致计算结果失真,采用分离支撑的弹性元件模拟钢轨扣件更为合理;轨道结构底座板参振对系统响应的影响显著,在模型中应给予考虑;底座板超出轨道板的部分对系统响应的影响较小,所产生的误差在可接受范围内;轨道子系统模型A能兼顾仿真效率和计算精度,适合用作车辆-三层轨道非线性空间耦合系统振动精细化分析模型。 展开更多
关键词 车辆-轨道非线性空间耦合动力学 高速铁路 交叉迭代 准弹性修正 有限元模型
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基于神经网络的非线性结构有限元模型修正研究 被引量:30
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作者 费庆国 李爱群 张令弥 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期267-269,281,共4页
现有的动态有限元模型修正方法几乎都是建立在线性假设基础之上,修正中利用固有频率等线性系统特征量。工程中,真实的结构振动系统都是非线性的。虽然在许多情况下,线性化假设获得的结果能够较为准确地反映真实系统的特性。但是,在结构... 现有的动态有限元模型修正方法几乎都是建立在线性假设基础之上,修正中利用固有频率等线性系统特征量。工程中,真实的结构振动系统都是非线性的。虽然在许多情况下,线性化假设获得的结果能够较为准确地反映真实系统的特性。但是,在结构的非线性特征较为明显时,必须考虑非线性因素,这时,现有的模型修正方法将不再适用。现以非线性梁为研究对象,采用基于神经网络的修正方法探索了非线性结构的有限元模型修正问题。仿真研究中利用有限元分析的响应数据训练神经网络。修正结果表明,包括非线性弹簧刚度系数在内的三个设计参数修正后误差均在1%以内。说明基于神经网络的有限元模型修正方法适用于解决非线性结构的有限元模型修正问题。 展开更多
关键词 神经网络 非线性结构 有限元 模型修正 结构振动
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有限元模型修正研究进展:从线性到非线性 被引量:48
10
作者 张皓 李东升 李宏男 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 2019年第1期542-575,共34页
有限元分析在实际工程中得到了广泛应用.然而有限元模型由于受到网格划分、边界条件和材料物理参数不确定性等的影响,与真实结构有差异.因此须通过试验数据加以修正,使其尽可能接近实际结构,以保证之后的结构动力模拟分析和监测等具有... 有限元分析在实际工程中得到了广泛应用.然而有限元模型由于受到网格划分、边界条件和材料物理参数不确定性等的影响,与真实结构有差异.因此须通过试验数据加以修正,使其尽可能接近实际结构,以保证之后的结构动力模拟分析和监测等具有实际意义.经过多年发展,有限元模型修正技术已经能够成功应用于一些实际工程,但现代工程技术的进步对有限元模型修正提出了更高要求,修正后的有限元模型不仅要有较高的精确度,还需要为后续应用给出具有指导意义的置信度.而现有的有限元模型修正、确认方法多基于结构线性的假设,而未能考虑实际结构中广泛存在的非线性.因此本文以土木工程结构模型修正的一些研究成果为例,通过对传统有限元模型修正的发展历程进行全面回顾;总结评述传统有限元修正技术的主要方法,以及包括有限元模型确认在内的最新研究进展;重点探讨有限元模型修正技术向非线性发展的技术路线和目前主要研究成果,展望其未来发展方向,并提出值得研究的问题. 展开更多
关键词 有限元模型修正 有限元建模 非线性有限元模型修正 模型确认 灵敏度
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高压转子非线性接触模型的AC-PSO有限元修正 被引量:3
11
作者 余坚 谢寿生 +3 位作者 张子阳 王磊 王立国 胡金海 《空军工程大学学报(自然科学版)》 CSCD 北大核心 2013年第5期1-4,52,共5页
针对精确建立航空发动机高压转子有限元模型的问题,提出了基于AC-PSO算法修正有限元模型描述航空发动机非线性接触的方法。首先在拉杆结构线性接触力学模型的基础上,建立其非线性模型。其次将模型修正问题转化为求解定义在时域的误差函... 针对精确建立航空发动机高压转子有限元模型的问题,提出了基于AC-PSO算法修正有限元模型描述航空发动机非线性接触的方法。首先在拉杆结构线性接触力学模型的基础上,建立其非线性模型。其次将模型修正问题转化为求解定义在时域的误差函数的极小值,运用ACPSO算法对惯性权重w进行自适应动态调整,每一时刻对每一粒子不同对待。最后以某型航空发动机高压转子模型为例进行仿真。通过与非线性模型的PSO修正结果及线性模型的ACPSO修正结果比较,该方法可有效进行模型修正。 展开更多
关键词 航空发动机高压转子 非线性模型 修正有限元 云自适应 粒子群算法
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基于等效模型的砖石古塔有限元模型修正方法 被引量:1
12
作者 杨庆山 张源浩 +1 位作者 刘纲 王晖 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期105-109,共5页
针对砖石古塔实体有限元模型节点众多导致修正效率低下问题,提出了一种将实体模型和杆系模型相结合的有限元模型快速修正方法。基于古塔结构的测试输出信号,使用随机子空间法识别了塔的自振频率。使用整体连续式方法建立了ABAQUS有限元... 针对砖石古塔实体有限元模型节点众多导致修正效率低下问题,提出了一种将实体模型和杆系模型相结合的有限元模型快速修正方法。基于古塔结构的测试输出信号,使用随机子空间法识别了塔的自振频率。使用整体连续式方法建立了ABAQUS有限元模型,基于实测结果,使用萤火虫算法修正了塔的弹性模量、密度。修正后的有限元模型的计算结果与实测结果对比,能够较好吻合,说明修正后的模型可靠,可以作为后续抗震性能分析的基础。 展开更多
关键词 砖石古塔 有限元模型 模型修正 等效模型 萤火虫算法
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基于Kriging模型的多次尝试差分进化贝叶斯有限元模型修正 被引量:1
13
作者 秦世强 李宁 宋任贤 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第9期204-213,共10页
标准差分进化自适应Metropolis(differential evolution adaptive Metropolis,DREAM)算法需进行多条马氏链并行计算,存在收敛效率低和计算成本高的问题。为此,提出一种基于Kriging模型的多次尝试差分进化贝叶斯有限元模型修正(multiple-... 标准差分进化自适应Metropolis(differential evolution adaptive Metropolis,DREAM)算法需进行多条马氏链并行计算,存在收敛效率低和计算成本高的问题。为此,提出一种基于Kriging模型的多次尝试差分进化贝叶斯有限元模型修正(multiple-try differential evolution adaptive Metropolis with“ZS”,MT-DREAM(ZS))框架。该框架在DREAM的基础上引入历史向量差分采样、斯诺克更新以及多次尝试Metropolis抽样,并利用Kriging模型代替有限元模型进行随机抽样,实现利用极少数并行链便可快速探索多维修正参数后验分布。利用固结钢板梁模型试验,比较了DREAM和MT-DREAM(ZS)的修正效果。结果表明:MT-DREAM(ZS)可实现马尔科夫链的快速收敛,其收敛效率较DREAM提升了3.42倍,且修正结果精度和稳定性有提升;Kriging模型可大幅度降低计算成本。所提框架为解决多参数不确定模型修正中的收敛效率低和计算成本高等问题提供了一种新思路。 展开更多
关键词 有限元模型修正 贝叶斯估计 多次尝试Metropolis抽样 差分进化自适应Metropolis(DREAM) KRIGING模型
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多链MCMC有限元模型修正收敛判定方法研究
14
作者 刘纲 谭帅帅 +1 位作者 邹春蓉 陈奇 《湖南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期85-93,共9页
针对多链MCMC算法主要依靠设置较多迭代步以生成足量后验样本的问题,提出了算法收敛及所需后验样本数量的自动判定方法.在MCMC算法迭代初期引入最优竞争策略,通过定向差分代替原有随机差分,从而使多链样本快速向目标方向移动以提升计算... 针对多链MCMC算法主要依靠设置较多迭代步以生成足量后验样本的问题,提出了算法收敛及所需后验样本数量的自动判定方法.在MCMC算法迭代初期引入最优竞争策略,通过定向差分代替原有随机差分,从而使多链样本快速向目标方向移动以提升计算效率;将当前迭代步多链带宽与预设精度指标相比较,自动判定由定向差分向随机差分的转换时机;基于抽样分布定理,采用一段区间内的样本构造t分布判定指标,对多链MCMC算法是否收敛进行自动判断,并在样本量满足统计要求后自动终止算法,以大幅减少算法平稳期的计算工作量.数值算例及实桥修正结果表明:在相同的计算精度下,所提判定方法可使多链MCMC算法燃烧期计算效率提高30%,考虑预设步长的情况下整个迭代过程可提速约50%,为基于贝叶斯的有限元模型修正在大型土木工程中的应用提供了方法支撑. 展开更多
关键词 建筑结构 有限元模型修正 贝叶斯估计 马尔可夫链 判别指标
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基于J-A模型的压电双晶片执行器非线性建模及验证
15
作者 彭洪涛 凌杰 +1 位作者 李成刚 朱玉川 《压电与声光》 北大核心 2025年第1期142-147,共6页
针对压电双晶片执行器的非线性建模问题,根据Hammerstein结构原理,将执行器系统线性动态模块与非线性静态模块串联,提出了基于Jiles-Atherton模型的压电双晶片建模及参数辨识方法,并结合有限元数值仿真和试验测试对比分析模型的准确性。... 针对压电双晶片执行器的非线性建模问题,根据Hammerstein结构原理,将执行器系统线性动态模块与非线性静态模块串联,提出了基于Jiles-Atherton模型的压电双晶片建模及参数辨识方法,并结合有限元数值仿真和试验测试对比分析模型的准确性。静/动态对比结果显示,理论模型、有限元仿真及试验测试迟滞非线性分别为18.1%,17.9%,19.3%,理论模型、有限元仿真与试验测试的阶跃响应相对误差平均值分别为5.2%和4.1%,表明建模方法准确有效。 展开更多
关键词 压电双晶片 迟滞非线性 Hammerstein结构 物理模型 有限元分析
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储层流固耦合的数学模型和非线性有限元方程 被引量:25
16
作者 张广明 刘合 +2 位作者 张劲 吴恒安 王秀喜 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期1657-1662,共6页
根据饱和多孔介质固体骨架的平衡方程和多孔介质中流体的连续性方程,建立了储层流固耦合数学模型。模型中引入了Jaumann应力速率公式描述多孔介质固体骨架的大变形效应,并考虑了地应力、初始孔隙压力、初始流体密度和初始孔隙度对耦合... 根据饱和多孔介质固体骨架的平衡方程和多孔介质中流体的连续性方程,建立了储层流固耦合数学模型。模型中引入了Jaumann应力速率公式描述多孔介质固体骨架的大变形效应,并考虑了地应力、初始孔隙压力、初始流体密度和初始孔隙度对耦合模型的影响。基于与微分方程等价的加权余量公式,在空间域采用有限元离散,对时间域进行隐式差分格式离散,导出了以单元节点位移和单元节点孔隙压力为未知量的储层流固耦合的非线性有限元增量方程。该模型在石油工程中有广泛的应用,为储层流固耦合的数值模拟奠定了理论基础。 展开更多
关键词 储层 流固耦合 数学模型 非线性有限元 多孔介质
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基于PSO-GRNN的大跨桥梁有限元模型修正方法 被引量:1
17
作者 周红利 周广东 +1 位作者 刘凯凯 奚佳欢 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1489-1495,共7页
为了对大跨桥梁的有限元模型进行高精度修正,提出了一种基于粒子群算法-广义回归神经网络(PSO-GRNN)的方法.该方法采用广义回归神经网络(GRNN)来描述有限元模型输出与待修正参数之间的复杂非线性映射关系,利用粒子群(PSO)算法对GRNN的... 为了对大跨桥梁的有限元模型进行高精度修正,提出了一种基于粒子群算法-广义回归神经网络(PSO-GRNN)的方法.该方法采用广义回归神经网络(GRNN)来描述有限元模型输出与待修正参数之间的复杂非线性映射关系,利用粒子群(PSO)算法对GRNN的光滑因子进行优化.采用一座大跨钢箱梁悬索桥的有限元模型对提出的修正方法进行了验证.研究结果表明:经过PSO优化后的GRNN能够更加准确地描述频率-待修正参数之间的非线性关系,预测误差显著减小;相比于误差反向传播(BP)神经网络方法,GRNN方法和PSO-GRNN方法修正后的频率误差更小;由于PSO的优化,PSO-GRNN方法修正后的频率误差进一步减小,最大误差不超过5%;基于PSO-GRNN的修正方法可广泛用于各种大跨桥梁有限元模型的修正. 展开更多
关键词 大跨桥梁 有限元模型 模型修正 广义回归神经网络 粒子群算法
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基于响应面法和ARO算法的桥梁有限元模型修正 被引量:1
18
作者 杨宏印 姜良维 +2 位作者 顾箭峰 曹鸿猷 吴楠昊 《重庆交通大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期9-17,共9页
针对桥梁结构模型修正过程中计算量大、全局寻优难等问题,提出一种基于响应面法和人工兔优化算法(artificial rabbits optimization, ARO)的桥梁有限元模型修正方法。该方法通过F检验法明确对结构响应影响显著的参数并建立响应面模型作... 针对桥梁结构模型修正过程中计算量大、全局寻优难等问题,提出一种基于响应面法和人工兔优化算法(artificial rabbits optimization, ARO)的桥梁有限元模型修正方法。该方法通过F检验法明确对结构响应影响显著的参数并建立响应面模型作为桥梁有限元模型的代理模型进行迭代计算,然后通过静动力联合修正法基于特征响应的响应面模型计算值和试验值构建目标函数,并通过人工兔优化算法对目标函数进行迭代计算进而获得精确的有限元模型参数。采用该方法对变截面连续刚构黄河特大桥有限元模型进行修正,结果显示:基于显著性分析结果建立的桥梁响应面模型相关系数大于0.98,且平均绝对误差低于0.05;模型修正后主梁关键截面竖向位移最大相对误差由32.97%降至5.72%,平均相对误差由20.67%降至3.61%,桥梁前3阶竖向自振频率平均相对误差仅为0.18%。可见,采用所提方法修正的模型能用于评价桥梁结构实际受力性能。 展开更多
关键词 桥梁工程 变截面连续刚构桥 有限元模型修正 F检验法 响应面法 静动力联合修正
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钢筋混凝土箱梁的非线性有限元分析及模型试验研究 被引量:46
19
作者 周世军 朱晞 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 1996年第4期21-30,共10页
本文对钢筋混凝土箱梁的非线性结构性能从理论和试验两个方面进行了研究.首先阐明了用分层退化壳单元、材料非线性本构关系以及逐渐释放应力的混凝土裂缝张拉刚度模型,来模拟分析钢筋混凝土箱梁从开始受载、开裂、屈服、直至破坏的全过... 本文对钢筋混凝土箱梁的非线性结构性能从理论和试验两个方面进行了研究.首先阐明了用分层退化壳单元、材料非线性本构关系以及逐渐释放应力的混凝土裂缝张拉刚度模型,来模拟分析钢筋混凝土箱梁从开始受载、开裂、屈服、直至破坏的全过程分析方法.然后对三个钢筋混凝土箱梁模型在竖向偏心荷载作用下从弹性状态过渡到弹塑性状态、直至到达破坏状态的全过程进行了理论分析与试验研究,并将两者结果进行了比较. 展开更多
关键词 钢筋混凝土 箱形梁 非线性 有限元 模型试验
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超磁致伸缩执行器的三维非线性动态有限元模型 被引量:5
20
作者 赵章荣 邬义杰 +2 位作者 顾新建 徐君 葛荣杰 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期203-208,共6页
超磁致伸缩执行器工作时超磁致伸缩材料的磁导率会随着应力变化而变化,并存在磁滞损失和涡流损失等非线性问题,同时磁场、电场、温度场及机械应力场之间存在耦合.建立了超磁致伸缩执行器电场、磁场和机械应力场3场耦合的三维非线性动态... 超磁致伸缩执行器工作时超磁致伸缩材料的磁导率会随着应力变化而变化,并存在磁滞损失和涡流损失等非线性问题,同时磁场、电场、温度场及机械应力场之间存在耦合.建立了超磁致伸缩执行器电场、磁场和机械应力场3场耦合的三维非线性动态有限元模型,考虑了超磁致伸缩执行器Terfenol-D棒质量、预压应力、偏置磁场、磁滞和涡流损失.使用Jile-Autherton磁化模型计算磁滞损失,在商业有限元软件FEMLAB中实现了有限元模型.模型仿真结果和实验结果相一致,验证了所建立模型的正确性. 展开更多
关键词 超磁致伸缩执行器 涡流 磁滞损失 三维非线性 动态有限元模型 FEMLAB
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