基于神经网络的多随机参数非线性悬架系统响应分析

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作者 陈强强 周继磊 +1 位作者 于孟娜 韩道远 《机电工程》 北大核心 2025年第7期1403-1412,共10页

车辆悬架系统的生产制造误差会使得该悬架系统各个结构参数具有不确定性,同时作用于非线性悬架系统的路面激励也具有明显的随机性和时变性。针对这一问题,研究了不确定因素对多随机参数非线性悬架系统响应的影响。首先,采用了七自由度... 车辆悬架系统的生产制造误差会使得该悬架系统各个结构参数具有不确定性,同时作用于非线性悬架系统的路面激励也具有明显的随机性和时变性。针对这一问题,研究了不确定因素对多随机参数非线性悬架系统响应的影响。首先,采用了七自由度非线性车辆悬架系统动力学模型,构建了白噪声路面激励时域模型;然后,建立了一种基于粒子群优化的反向传播神经网络(BPNN-PSO)预测模型,基于神经网络的直接积分法(DPIM),展开了针对非线性悬架系统的随机动力方程及其相应求解策略的研究;最后,针对非线性悬架系统随机振动直接概率积分法,提出了一种基于MATLAB的分析程序,对不同等级路面激励和参数随机条件下,非线性悬架系统振动响应的均值和标准差进行了研究。研究结果表明:直接概率积分法与蒙特卡洛模拟相比,系统的时变概率密度处理时间成本降低,效率更高;车体质量对车体位移的影响显著,其标准差为0.2×10^(-3)m~0.5×10^(-3)m,轮胎刚度对车体位移的影响最小,其标准差约为0.1×10^(-3)m~0.25×10^(-3)m;悬架的弹簧刚度对车体加速度的影响最小,其标准差约为0.5×10^(-2)m/s^(2)~2×10^(-2)m/s^(2),车辆质量和轮胎刚度的随机性对车辆动态行为影响较大。 展开更多

关键词 直接概率积分法 白噪声路面 反向传播神经网络 非线性车辆悬架系统 粒子群算法 路面不平度

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非线性结构时程分析的高阶单步法 被引量：23

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作者 王焕定 张永山 +1 位作者 王伟 张英 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 1996年第3期48-54,共7页

本文提出了一种新的求解运动方程的直接积知法─—高阶单步β法。当参数β＝０．５时，该算法具有四阶精度（位移、速度与加速度均有四阶精度），同时，无条件稳定、无算法阻尼、无超越现象。当参数β＞０．５时，可引入算法阻尼，是三... 本文提出了一种新的求解运动方程的直接积知法─—高阶单步β法。当参数β＝０．５时，该算法具有四阶精度（位移、速度与加速度均有四阶精度），同时，无条件稳定、无算法阻尼、无超越现象。当参数β＞０．５时，可引入算法阻尼，是三阶精度的无条件稳定算法。本方法比现有的直接积分法速度快、精度高。 展开更多

关键词 直接积分法 建筑设计 高阶单步法 非线性结构

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求解非线性动力学方程的分段直接积分法 被引量：31

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作者 裘春航 吕和祥 钟万勰 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第3期369-378,共10页

针对n维未知向量v的一阶微分方程 dv/dt=Hv+f(v,t)进行求解．首先,将非线性部分f(v,t)在所论时刻tk处用t-tk=τ的j次多项式来近似,然后借助分段直接积分法,导出了各段内的、用τ的解析函数表达的求解公式,通过选取j值,可获得一系列具有... 针对n维未知向量v的一阶微分方程 dv/dt=Hv+f(v,t)进行求解．首先,将非线性部分f(v,t)在所论时刻tk处用t-tk=τ的j次多项式来近似,然后借助分段直接积分法,导出了各段内的、用τ的解析函数表达的求解公式,通过选取j值,可获得一系列具有不同精度的近似解,便于研究非线性动力学行为与其物理参数的依赖关系．为适应实际计算,还全面讨论了上述多项式的确定方法,其中包括避免求f(v,t)导数的算法．算例表明所提出的方法不仅可用于求解非线性动力响应问题,而且对研究解的形态和稳定性,如对吸引子、极限环、二次Hopf分岔等的分析也不失为一个有效的工具． 展开更多

关键词 吸引子 极限环 HOPF分岔 非线性动力学方程 分段直接积分法

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导向架隔水管在波流联合作用下的非线性动力响应 被引量：15

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作者 畅元江 陈国明 许亮斌 《中国石油大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期74-77,83,共5页

考虑了波流联合作用下固定式钻井装置隔水管与导向架之间的间隙接触条件,讨论了非线性边界条件下瞬态动力学问题的求解方法。应用有限元法,将隔水管简化为海底泥面线下3 m处固支、下层平台简支、中间不同高度的横向振动被导向架限制的... 考虑了波流联合作用下固定式钻井装置隔水管与导向架之间的间隙接触条件,讨论了非线性边界条件下瞬态动力学问题的求解方法。应用有限元法,将隔水管简化为海底泥面线下3 m处固支、下层平台简支、中间不同高度的横向振动被导向架限制的梁模型,采用ANSYS软件,利用其combination40单元来模拟隔水管与导向架之间的间隙接触条件,实例计算了百年重现期环境载荷下隔水管的动力响应,得到了典型节点的位移时间历程和典型单元的等效应力时间历程,成功实现了隔水管的强度校核。该计算结果为带导向架隔水管的设计与分析提供了参考。 展开更多

关键词 隔水管 导向架 间隙-接触 边界非线性 直接积分法

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具有5次强非线性项波方程的精确解 被引量：4

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作者 钱天虹 刘中飞 韩家骅 《安徽大学学报（自然科学版）》 CAS 2004年第6期37-41,共5页

采用新的函数变换法,并与直接积分法相结合简便地求出了具有5次强非线性项的导数Schr dinger方程四类显示精确孤波解。这种方法同样也适用于求解具有更高次非线性项的其他非线性波方程。

关键词 强非线性 精确解 非线性波方程 高次 函数变换法 孤波解 SCHRODINGER方程 导数 方法 求解

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中心有刚体质量的环形薄板的非线性强迫振动 被引量：2

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作者 陈殿云 任宝生 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 1996年第4期88-94,共7页

本文研究中心带有刚体质量外部固定铰支或活动铰支的环形薄板的非线性强迫振动。考虑板的弯曲变形、面内位移和几何非线性，用哈米尔顿原理建立板的运动方程，用Ｋａｎｔｏｒｏｖｉｃｈ平均法消去时间变量，然后用数值积分求得非线性振... 本文研究中心带有刚体质量外部固定铰支或活动铰支的环形薄板的非线性强迫振动。考虑板的弯曲变形、面内位移和几何非线性，用哈米尔顿原理建立板的运动方程，用Ｋａｎｔｏｒｏｖｉｃｈ平均法消去时间变量，然后用数值积分求得非线性振动的振幅随激振力的大小及激振力的频率而变化的关系。求解过程中用打靶法逐步改进未知参量，以保证边界条件的满足。最后讨论薄膜力、激振力的分布。 展开更多

关键词 环形板 非线性 强迫振动 数值积分 打靶法

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新的函数变换法与一类非线性波方程的精确孤波解 被引量：1

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作者 韩家骅 张苗 +2 位作者 刘中飞 史良马 吴国将 《安徽大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2006年第2期48-51,共4页

采用新的函数变换法求出了一类非线性演化方程的两类显示精确孤波解.作为该方程的特例,如K le in-Gordon方程、Landau-G inburg-H iggs方程、Duffing方程和4方程等也都获得了相应的精确孤波解.这种方法也适用于求解具有更高次非线性... 采用新的函数变换法求出了一类非线性演化方程的两类显示精确孤波解.作为该方程的特例,如K le in-Gordon方程、Landau-G inburg-H iggs方程、Duffing方程和4方程等也都获得了相应的精确孤波解.这种方法也适用于求解具有更高次非线性项的其他非线性波方程. 展开更多

关键词 函数变换法 孤波解 直接积分法 非线性波方程

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多方向波与结构的相互作用模拟分析 被引量：2

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作者 徐刚 陈静 +2 位作者 朱仁庆 刘永涛 王树齐 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期462-467,共6页

针对模拟的真实海洋环境,研究实际海洋中随机的不规则多方向波及其与简单结构的相互作用问题。采用无奇异边界元法求解三维时域二阶Stokes多方向波浪绕射问题,在单向入射波的基础上,模拟了多方向波和单个结构的相互作用,且对适用于本文... 针对模拟的真实海洋环境,研究实际海洋中随机的不规则多方向波及其与简单结构的相互作用问题。采用无奇异边界元法求解三维时域二阶Stokes多方向波浪绕射问题,在单向入射波的基础上,模拟了多方向波和单个结构的相互作用,且对适用于本文模型的去奇异距离参数做了简单分析,得出去奇异距离、多方向波作用下的二阶力与波数关系的结论,可供多方向非线性水动力相关问题的研究进行参考。 展开更多

关键词 多方向波 无奇异边界元 波物相互作用 非线性波 数值模拟 三维时域

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浮体自由衰减运动阻尼识别方法误差分析 被引量：1

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作者 杨立军 赵亮 +2 位作者 王一听 王磊 秦立成 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2022年第3期52-60,共9页

讨论了使用Froude法和Faltinsen法识别线性和非线性阻尼系数时的系统误差。通过回顾两种方法的推导过程,论证了方法的内在假设,并量化两种方法的系统误差。为减少识别过程误差,文中提出了直接积分法,并依据数值与试验数据,讨论了3种识... 讨论了使用Froude法和Faltinsen法识别线性和非线性阻尼系数时的系统误差。通过回顾两种方法的推导过程,论证了方法的内在假设,并量化两种方法的系统误差。为减少识别过程误差,文中提出了直接积分法,并依据数值与试验数据,讨论了3种识别方法识别结果。结果表明,Froude法相比于Faltinsen法能更好地预报线性和非线性阻尼系数。对于低阻尼浮体问题,Froude法和Faltinsen法可以给出相对准确的预测,而对于强阻尼浮体问题,Froude法与Faltinsen法在确定的线性和非线性阻尼系数中会给出大于5%的系统误差,而直接积分法展示了较高的识别精度。 展开更多

关键词 非线性阻尼 自由衰减运动 Froude法 Faltinsen法 直接积分法

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柔性转子-轴承系统非线性动力学行为分析

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作者 郑美茹 黑棣 +1 位作者 贾良 吕延军 《轴承》 北大核心 2010年第10期24-27,共4页

运用非线性动力学对柔性转子-轴承系统进行了分析,考虑了Newmark法在计算时间步长内产生的影响计算精度和计算稳定性的计算扰动效应,并将其改进形成一种有效的求解动力学周期响应的方法。将该方法的计算结果与Runge-Kutta法的计算结果... 运用非线性动力学对柔性转子-轴承系统进行了分析,考虑了Newmark法在计算时间步长内产生的影响计算精度和计算稳定性的计算扰动效应,并将其改进形成一种有效的求解动力学周期响应的方法。将该方法的计算结果与Runge-Kutta法的计算结果进行了对比,结果表明该方法精度较高。运用Floquet分岔理论分析了系统周期运动的稳定性及其分岔行为,数值结果展现系统具有周期运动、准周期运动等非线性现象。 展开更多

关键词 滑动轴承 柔性转子系统 非线性 直接积分法 分岔 稳定性

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非线性结构动力学瞬态分析的摄动法

11

作者 巨建民 董毓新 《计算结构力学及其应用》 CSCD 1992年第4期450-453,共4页

在用直接积分法求解非线性结构的动力响应时,常常需要做迭代运算。本文引入摄动方法后,加快了收敛速度,提高了计算效益。

关键词 非线性 结构 摄动法 动力学

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基于性能的隔震结构直接设计方法 被引量：4

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作者 滕晓飞 谭平 +1 位作者 王晓哲 黄襄云 《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期1061-1068,共8页

目的探讨和完善更合理的隔震设计体系,提出中震基本弹性为设防目标,对隔震层非线性参数等效迭代处理的性能化直接设计方法.方法通过对实际工程分别采用基于性能的直接设计法和传统减震系数法进行设计和分析,对比了隔震结构采用不同数值... 目的探讨和完善更合理的隔震设计体系,提出中震基本弹性为设防目标,对隔震层非线性参数等效迭代处理的性能化直接设计方法.方法通过对实际工程分别采用基于性能的直接设计法和传统减震系数法进行设计和分析,对比了隔震结构采用不同数值积分方法的差异,研究了不同设计方法的内力响应以及性能化直接设计方法在引入不同性能折减系数时的经济性优势.结果隔震结构采用非线性快速积分法(FNA)与直接积分法的内力响应差异在10%以内;不同的性能调整系数C取值对楼板配筋影响不大,但会造成梁柱构件的差异,C值取0. 5时梁和柱含钢量小于减震系数法; C值取0. 7时梁的含钢量小于减震系数法,但框架柱则大于减震系数法.结论隔震结构性能化直接设计方法不仅可以大幅度降低上部结构的楼层响应,而且可以通过不同的性能调整分项系数达到不同的性能设计目标. 展开更多

关键词 隔震结构 层间剪力 层间位移 直接积分法 非线性快速积分法

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