四旋翼无人机INDI容错控制稳定性分析与仿真 被引量：1

1

作者 吴金遥 赵金星 +1 位作者 李晨 吴文浩 《农业装备与车辆工程》 2025年第2期107-112,共6页

四旋翼无人机的执行机构一旦发生故障就易发生坠毁,导致重大经济损失并对地面行人的安全构成严重威胁。为此,应用增量式非线性动态逆INDI实现无人机的容错控制,分析INDI控制器在空气动力学扰动下的稳定性,并通过搭建仿真平台对控制器的... 四旋翼无人机的执行机构一旦发生故障就易发生坠毁,导致重大经济损失并对地面行人的安全构成严重威胁。为此,应用增量式非线性动态逆INDI实现无人机的容错控制,分析INDI控制器在空气动力学扰动下的稳定性,并通过搭建仿真平台对控制器的性能进行半物理仿真测试。结果表明,INDI容错控制在执行器故障和有空气动力学扰动情况下仍然能够悬停和跟踪期望轨迹,从而避免坠毁和人员伤亡。基于INDI的无人机容错控制和稳定性分析,以及所构建的无人机控制半物理仿真,可以为无人机控制算法研究和验证方法提供参考。 展开更多

关键词 四旋翼无人机 增量非线性动态逆 空气动力学扰动 稳定性分析 半物理仿真

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基于向量式有限元的网壳结构地震易损性分析 被引量：2

2

作者 曲激婷 宋嘉诚 霍林生 《世界地震工程》 北大核心 2024年第1期96-106,共11页

为解决网壳结构地震易损性研究中,增量动力分析(incremental dynamic analysis,IDA)所面临的结构非线性分析耗时长且求解困难的问题,提出了一种基于向量式有限元的IDA方法。首先,以一个Kiewitt-8型单层球面网壳为例,验证了向量式有限元... 为解决网壳结构地震易损性研究中,增量动力分析(incremental dynamic analysis,IDA)所面临的结构非线性分析耗时长且求解困难的问题,提出了一种基于向量式有限元的IDA方法。首先,以一个Kiewitt-8型单层球面网壳为例,验证了向量式有限元方法求解结构地震响应的准确性,其次选取12个不同参数的Kiewitt-8型单层球面网壳为研究对象,并考虑材料不确定性进行IDA分析,以地震峰值加速度与结构最大节点位移比为参数,绘制了结构在地震作用下的IDA曲线和轻微破坏、严重破坏及倒塌这三种性态下的易损性曲线。结果表明:向量式有限元能高效且准确的求解网壳结构的地震响应,屋面质量和矢跨比的增加均会增加三种性态点的超越概率;对于本文的网壳结构算例,求解时间仅为传统有限元方法的1/15,误差在3%以内,屋面质量和矢跨比的改变导致地震危险性最大增加了75%。 展开更多

关键词 增量动力分析 单层球面网壳 向量式有限元法 非线性分析 地震易损性分析

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软土隧道地震易损性分析中地震动强度参数选取 被引量：1

3

作者 黄忠凯 朱锐 +2 位作者 张冬梅 杨光 朱美恒 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第35期15187-15195,共9页

地震易损性是指在不同地震强度下结构发生不同程度破坏的概率。为考虑到地震动的随机性,且影响隧道动力响应的地震动强度参数(intensity measure,IM)众多,选择合适的地震动强度参数对隧道抗震设计和易损性分析具有重要意义。以软土地区... 地震易损性是指在不同地震强度下结构发生不同程度破坏的概率。为考虑到地震动的随机性,且影响隧道动力响应的地震动强度参数(intensity measure,IM)众多,选择合适的地震动强度参数对隧道抗震设计和易损性分析具有重要意义。以软土地区浅埋及深埋隧道为例,基于增量动力分析方法(incremental dynamic analysis,IDA),展开了大量非线性动力计算,通过对18个地震动强度参数(IMs)与隧道破坏参数(damage measure,DM)进行对数线性回归分析,分别从有效性、实用性和效益性这三个方面,对地震动强度参数与隧道破坏参数进行分析评价。研究结果表明:地表峰值加速度(peak ground acceleration,PGA)是浅埋隧道地震易损性分析的最优地震动强度参数(IM),其次是地表峰值速度(peak ground velocity,PGV)。对于深埋隧道地表峰值速度(PGV)是地震易损性分析的最优地震动强度参数(IM),其次是速度反应谱密度(velocity spectrum intensity,VSI)。上述研究成果为不同工况条件下隧道抗震性能的评价方法提供了依据,也为后续进一步开展不同服役期、不同结构形式隧道结构易损性计算奠定了基础。 展开更多

关键词 隧道 地震易损性分析 地震动强度参数 非线性 增量动力分析

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基于性能的地震工程研究的新进展及对结构非线性分析的要求 被引量：54

4

作者 韩建平 吕西林 李慧 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2007年第4期15-23,共9页

结合国际地震工程界提出的新一代基于性能的地震工程的框架方法,重点阐述了性能评估中涉及的主要问题。对性能评估使用的静力非线性分析、动力非线性分析方法进行了总结,在此基础上详细阐述了在基于概率的性能评估中有应用前景的增量动... 结合国际地震工程界提出的新一代基于性能的地震工程的框架方法,重点阐述了性能评估中涉及的主要问题。对性能评估使用的静力非线性分析、动力非线性分析方法进行了总结,在此基础上详细阐述了在基于概率的性能评估中有应用前景的增量动力分析方法的概念、相关问题及其应用,并简要介绍了基于增量动力分析思想提出的一些简化方法。最后提出了今后研究的建议,特别是结构非线性分析方面的研究重点。 展开更多

关键词 基于性能的地震工程 非线性 概率 静力非线性分析 动力非线性分析 增量动力分析 倒塌

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增量动力弹塑性分析方法的改进及其应用 被引量：11

5

作者 汪梦甫 汪帜辉 刘飞飞 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2012年第1期30-35,共6页

本文主要对增量动力弹塑性分析(IDA)方法的两个方面作了改进:(1)以增量动力弹塑性分析方法的基本原理为基础,以快速非线性时程分析(FNA)方法为计算工具,形成快速增量动力弹塑性分析(FIDA)方法。(2)仅以IDA分析结果为基础,建立地震易损... 本文主要对增量动力弹塑性分析(IDA)方法的两个方面作了改进:(1)以增量动力弹塑性分析方法的基本原理为基础,以快速非线性时程分析(FNA)方法为计算工具,形成快速增量动力弹塑性分析(FIDA)方法。(2)仅以IDA分析结果为基础,建立地震易损性曲线及地震破坏概率计算的离散型式。为了校验本文方法的可行性与有效性,应用增量动力弹塑性分析、模态增量动力弹塑性分析与快速增量动力弹塑性分析计算一个14层筒中筒结构试验模型,比较了用上述三种方法的计算误差与计算效率,比较了传统方法与本文方法计算该模型结构的地震易损性曲线的差别。 展开更多

关键词 增量动力弹塑性分析方法 快速非线性时程分析 快速增量动力弹塑性分析方法 地震易损性曲线 筒中筒结构

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钢管混凝土拱桥的动力稳定极限承载力研究 被引量：19

6

作者 徐艳 胡世德 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第9期68-73,共6页

从结构极限承载力的角度研究钢管混凝土拱桥在地震作用下的动力稳定性能。基于大型通用有限元程序ANSYS的应用平台,使用其APDL语言,采用B-R运动准则结合动态增量法(IDA)提出用特征响应寻求钢管混凝土拱桥动力稳定极限承载力的研究方法,... 从结构极限承载力的角度研究钢管混凝土拱桥在地震作用下的动力稳定性能。基于大型通用有限元程序ANSYS的应用平台,使用其APDL语言,采用B-R运动准则结合动态增量法(IDA)提出用特征响应寻求钢管混凝土拱桥动力稳定极限承载力的研究方法,分析地震动输入方向、结构几何非线性、材料非线性及其结构初始缺陷模式和大小对动力稳定极限承载力的影响,结果表明横向输入对拱桥稳定最为不利,材料非线性的影响比几何非线性影响大,几何初始缺陷会降低拱桥的动力稳定极限承载力,其中以反对称最为不利。最后,通过对一钢管混凝土模型拱桥的振动台试验的分析比较,表明该方法的正确性和工程适用性,可为系统研究钢管混凝土拱桥的动力稳定性能提供理论分析基础。 展开更多

关键词 钢管混凝土拱桥 非线性 动态增量法 初始缺陷 动力极限承载力

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结构抗震分析的耐震时程方法 被引量：26

7

作者 白久林 杨乐 欧进萍 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2014年第1期8-18,共11页

耐震时程法是一种新的生成地震加速度时程的方法,其典型表征在于随着持续时间的增加,地震动强度逐渐增大,且任一时程的反应谱曲线与目标反应谱吻合。采用非线性最小二乘函数合成了基于我国抗震设计规范反应谱的耐震时程曲线,并研究了该... 耐震时程法是一种新的生成地震加速度时程的方法,其典型表征在于随着持续时间的增加,地震动强度逐渐增大,且任一时程的反应谱曲线与目标反应谱吻合。采用非线性最小二乘函数合成了基于我国抗震设计规范反应谱的耐震时程曲线,并研究了该方法的精度和可靠性。以耐震时程曲线和7条地震动作为输入,对比分析了弹塑性SDOF体系和7层钢筋混凝土框架结构的响应特征。结果表明,耐震时程分析结果处于7条地震动增量动力分析结果的包络线之内,其结果宏观上表现为多个地震动输入结果的平均值;耐震时程法能有效地预测结构的抗震效应且计算效率高。耐震时程法将为不同类型结构的地震响应分析与预测,结构抗震动力试验输入,结构的抗震性能评估等提供一种新的分析手段。 展开更多

关键词 耐震时程法 非线性最小二乘 增量动力分析 RC框架结构 弹塑性SDOF体系

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输电塔结构的动力稳定性研究 被引量：21

8

作者 李庆伟 李宏男 《防灾减灾工程学报》 CSCD 2008年第2期202-207,共6页

作为一种重要的生命线工程,输电线路的破坏会造成巨大的经济损失。统计显示,风荷载作用下输电塔结构的动态侧倾失稳是输电线路经常发生的破坏形式之一。因此,对风作用下输电塔结构的失稳破坏进行研究有着十分重要的意义。本文应用谐波... 作为一种重要的生命线工程,输电线路的破坏会造成巨大的经济损失。统计显示,风荷载作用下输电塔结构的动态侧倾失稳是输电线路经常发生的破坏形式之一。因此,对风作用下输电塔结构的失稳破坏进行研究有着十分重要的意义。本文应用谐波叠加法模拟脉动风场,分别采用Budiansky-Roth准则和动态增量法(IDA)结合位移相等准则这两种方法,基于ANSYS的非线性屈曲分析和时程分析模块,对沈阳某输电塔的抗风动力稳定性进行了研究。结果表明,风的动力特性对结构稳定性影响较大,现行规范中按等效静力风荷载进行计算是偏于不安全的。 展开更多

关键词 输电塔 非线性屈曲分析 动力稳定性 动态增量法(IDA)

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地震作用特征对结构IDA曲线的影响分析 被引量：6

9

作者 杨成 赵世春 +1 位作者 赵人达 李英民 《四川大学学报（工程科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期93-99,共7页

当前IDA曲线离散分析主要采用数值统计方法。为了从受力机理上对IDA曲线差异做出解释,通过反应谱正则化的调幅方法绘制结构等效弹塑性单质点的IDA曲线;并通过对实际结构的IDA曲线适当插值,以结构基底剪力和薄弱层层间侧移角为基准,比较... 当前IDA曲线离散分析主要采用数值统计方法。为了从受力机理上对IDA曲线差异做出解释,通过反应谱正则化的调幅方法绘制结构等效弹塑性单质点的IDA曲线;并通过对实际结构的IDA曲线适当插值,以结构基底剪力和薄弱层层间侧移角为基准,比较了结构非线性发展沿高度分布特征差异。由此证明IDA曲线差异是由不同地震动的弹塑性谱特征差异以及沿结构高度作用分布特征差异共同构成。本文的分析在数值统计方法之外,形成了对IDA曲线离散特征分析新的分析思路。 展开更多

关键词 地震响应 IDA 等效弹塑性单质点体系 反应谱正则化 等效屈服强度 非线性分析

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大跨度钢管混凝土拱桥非线性抗震性能研究 被引量：14

10

作者 杜骞 夏修身 孙学先 《地震工程学报》 CSCD 北大核心 2018年第2期206-212,共7页

基于OpenSees平台建立钢管混凝土拱桥动力分析模型,并与Midas Civil模型结果进行比对。通过一条强震记录下的IDA分析,得到钢管混凝土拱桥拱肋横桥向非线性地震性能,比较拱肋采用弹性梁单元和纤维梁单元两种模型的拱脚弯矩时程曲线和拱... 基于OpenSees平台建立钢管混凝土拱桥动力分析模型,并与Midas Civil模型结果进行比对。通过一条强震记录下的IDA分析,得到钢管混凝土拱桥拱肋横桥向非线性地震性能,比较拱肋采用弹性梁单元和纤维梁单元两种模型的拱脚弯矩时程曲线和拱顶位移时程曲线,分析拱肋关键截面屈服机理,绘制它们的曲率IDA曲线和拱顶位移IDA曲线。研究结果表明:横桥向在强震作用下拱脚和拱顶不一定先屈服,而是在拱肋截面突变或有集中质量连接处,在设计时需重点考虑;随着地震动增大,先是与横撑连接处拱肋首先屈服,然后是拱脚和拱顶位置,最后向整个拱肋扩展,拱肋非线性性能良好,仍有一定的抗震储备能力。 展开更多

关键词 钢管混凝土拱桥 拱肋 增量动力分析 非线性抗震性能 纤维梁单元

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低架桥桁架结构在地震作用下的动力稳定性分析

11

作者 张氢 王毅 秦仙蓉 《中国工程机械学报》 2011年第3期267-271,共5页

低架桥空间桁架结构作为自动化码头运输环节中关键的一环,其在地震作用下的动力稳定性至关重要.考虑了材料非线性和几何非线性的双重非线性影响,使用基于B-R(Budianshky-Roth)运动准则的动态增量法分析了低架桥空间桁架结构在地震作用... 低架桥空间桁架结构作为自动化码头运输环节中关键的一环,其在地震作用下的动力稳定性至关重要.考虑了材料非线性和几何非线性的双重非线性影响,使用基于B-R(Budianshky-Roth)运动准则的动态增量法分析了低架桥空间桁架结构在地震作用下的动力稳定性,得到了低架桥空间桁架结构动力失稳的临界载荷范围,并通过讨论指出,使用基于B-R运动准则的动态增量法在研究类似的具有稳定后屈曲路径结构的动力稳定性问题时,应当抛弃动力分叉的概念,而将重点放在把临界载荷确定在工程可以接受的范围内. 展开更多

关键词 低架桥桁架结构 双重非线性 动力稳定性 B-R准则 动态增量法

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丰田电子开口机构原理分析及探讨 被引量：4

12

作者 闭治跃 袁嫣红 +1 位作者 李志祥 竺志超 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期63-65,共3页

分析日本丰田电子开口机构的组成和工作原理,发现其开口机构采用的偏心轮四连杆开口方式并非理想的开口方式,该开口方式对运动传递的非线性使得伺服马达在综框开口运动启动段和停止段的加速度变化很大,不利于伺服马达对综框运动的控制,... 分析日本丰田电子开口机构的组成和工作原理,发现其开口机构采用的偏心轮四连杆开口方式并非理想的开口方式,该开口方式对运动传递的非线性使得伺服马达在综框开口运动启动段和停止段的加速度变化很大,不利于伺服马达对综框运动的控制,需要加上特殊的补偿方法才能获得理想的开口运动规律。设计了2种新型的按照线性或者近似线性方式传递运动的电子开口机构,数值分析和机构运动仿真结果表明新型机构具有比丰田现有机构更好的控制和运动传递特性。 展开更多

关键词 开口机构 ADAMS 仿真 线性 非线性

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超声电机减摩现象的仿真研究 被引量：2

13

作者 任韦豪 杨淋 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2023年第1期114-118,201,共6页

基于商用有限元软件自动增量式非线性动力学分析(automatic dynamic incremental nonlinear analysis,简称ADINA),对超声电机的减摩现象进行仿真研究,提出等效摩擦因数的概念。分别在驻波激励和行波激励下研究了超声电机启动响应过程的... 基于商用有限元软件自动增量式非线性动力学分析(automatic dynamic incremental nonlinear analysis,简称ADINA),对超声电机的减摩现象进行仿真研究,提出等效摩擦因数的概念。分别在驻波激励和行波激励下研究了超声电机启动响应过程的瞬时等效摩擦因数。通过仿真计算,得到了不同预压力、激励频率和电压情况下的稳态等效摩擦因数。当预压力较小时,驻波激励下的减摩效应强于行波激励;当预压力较大时,超声振动受到抑制,此时2种激励方式的减摩效应近乎一致。研究发现:激励频率越接近谐振频率,预压力越小、驱动电压越大,减摩效果就越显著;其中,激励频率和预压力的影响要大一些。本研究为超声电机减摩现象的研究与应用提供有益的帮助。 展开更多

关键词 超声电机 自动增量式非线性动力学分析 减摩 仿真 等效摩擦因数

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基于地震易损性分析的平塘特大桥关键构件破坏顺序研究 被引量：2

14

作者 徐向东 魏标 +2 位作者 梁天贵 杜镔 胡章亮 《地震工程学报》 CSCD 北大核心 2020年第6期1427-1436,共10页

为探究山区超高墩三塔大跨斜拉桥在地震作用下各关键构件(桥塔、支座、基础和桥墩)的破坏顺序,以在建的贵州平塘特大桥为工程依托,首先基于OPEENSEES软件建立空间有限元模型,然后基于概率理论建立斜拉桥地震易损性模型,最后以混凝土应... 为探究山区超高墩三塔大跨斜拉桥在地震作用下各关键构件(桥塔、支座、基础和桥墩)的破坏顺序,以在建的贵州平塘特大桥为工程依托,首先基于OPEENSEES软件建立空间有限元模型,然后基于概率理论建立斜拉桥地震易损性模型,最后以混凝土应变和支座相对位移为易损性指标进行增量动力分析,得到各构件易损性曲线,并基于各构件的易损性曲线对此类桥型的构件破坏顺序进行分析。研究表明:横向地震对该斜拉桥造成的破坏程度要大于纵向地震;在纵向地震作用下桥梁结构最易发生破坏的是中塔支座和边塔基础,在横向地震作用下桥梁结构最易发生破坏的是边塔支座和过渡墩基础。 展开更多

关键词 桥梁工程 破坏顺序 非线性时程分析 高墩三塔斜拉桥 增量动力时程分析

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地震作用下简支梁桥支座-挡块-桥墩相互作用研究 被引量：4

15

作者 皮水萌 徐略勤 孙榕徽 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2020年第1期137-145,共9页

为了提高中小跨径简支梁桥的抗震能力,促进多级抗震设计思想的完善,以汶川地震中的寿江大桥为背景,构建了支座-挡块-桥墩相互作用分析模型,采用增量动力分析(IDA)方法,以挡块强度和墩高作为变化参数,研究了支座滑移、挡块限位和桥墩塑... 为了提高中小跨径简支梁桥的抗震能力,促进多级抗震设计思想的完善,以汶川地震中的寿江大桥为背景,构建了支座-挡块-桥墩相互作用分析模型,采用增量动力分析(IDA)方法,以挡块强度和墩高作为变化参数,研究了支座滑移、挡块限位和桥墩塑性三者之间抗震性能状态的耦合关系。研究表明:提高挡块强度可有效地控制支座的滑移,但会增大桥墩的曲率延性系数,且桥墩越矮,曲率延性系数增长越快;随着挡块强度的变化,支座滑移比的变化幅度明显大于桥墩曲率延性系数;随着墩高的增大,挡块的相对限位能力会提高;对于中小跨径简支梁桥而言,理想的抗震状态为:允许挡块破坏,使得支座出现小幅滑移,桥墩出现可修复的塑性损伤。因此,在挡块设计中,可优先考虑支座的限位效果,再综合考虑桥墩的地震响应,当桥墩为矮墩时,挡块的设计强度不可过大。 展开更多

关键词 简支梁桥 橡胶支座 增量动力分析 抗震性能状态 非线性

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灌注桩的重复利用对水闸结构静动力的影响研究 被引量：2

16

作者 王传波 《三峡大学学报（自然科学版）》 CAS 2013年第6期38-42,共5页

从一个需拆除重建的水闸工程中老闸灌注桩的利用问题出发,采用有限元分析软件ADINA建立能反映水闸结构和地基土特点的三维有限元模型.详细研究了水闸在挡水工况下的静动力响应,对比有无老闸灌注桩2种情况下闸室结构的位移应力情况.结果... 从一个需拆除重建的水闸工程中老闸灌注桩的利用问题出发,采用有限元分析软件ADINA建立能反映水闸结构和地基土特点的三维有限元模型.详细研究了水闸在挡水工况下的静动力响应,对比有无老闸灌注桩2种情况下闸室结构的位移应力情况.结果发现,合理利用老闸灌注桩能够减小沉降,改善结构的应力分布,提高结构的抗震安全性能. 展开更多

关键词 水闸 灌注桩 静力分析 抗震分析 adina

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流体参数对埋地管道破坏的影响分析

17

作者 王素莉 朱庆杰 +1 位作者 周云章 丛德茂 《防灾减灾工程学报》 CSCD 2008年第2期152-155,170,共5页

在考虑流固耦合和断层活动作用的情况下,应用ADINA中流固耦合分析求解器ADINA-FSI,建立了埋地管道破坏分析的有限元模型,介绍了固体模型和流体模型的建模过程以及流固耦合计算过程、断层位移荷载加载和约束的实现以及模型参数选择等。... 在考虑流固耦合和断层活动作用的情况下,应用ADINA中流固耦合分析求解器ADINA-FSI,建立了埋地管道破坏分析的有限元模型,介绍了固体模型和流体模型的建模过程以及流固耦合计算过程、断层位移荷载加载和约束的实现以及模型参数选择等。依据计算结果,分析了管内介质及流速等参数对管道破坏的影响。管道内输送的介质密度和流速越大,管道越易破坏,故在埋地管道设计中应充分考虑管内介质的密度与流速。针对计算结果,提出了几点认识和建议。 展开更多

关键词 埋地管道 数值模拟 自动动态增量非线性分析软件(adina) 流固耦合模型

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