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土-结构相互作用体系实模态近似解耦及地震响应分析
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作者 王昌盛 林建好 +1 位作者 杨艳 徐家云 《振动与冲击》 北大核心 2025年第5期184-190,共7页
针对土-结构相互作用体系运动方程存在耦合模态阻尼矩阵在实数域内无法精确解耦的问题。首先采用强迫解耦法对非经典阻尼矩阵进行解耦,然后分析强迫解耦法造成的误差,提出采用实模态近似解耦法对结构体系进行求解,同时结合Laplace变换... 针对土-结构相互作用体系运动方程存在耦合模态阻尼矩阵在实数域内无法精确解耦的问题。首先采用强迫解耦法对非经典阻尼矩阵进行解耦,然后分析强迫解耦法造成的误差,提出采用实模态近似解耦法对结构体系进行求解,同时结合Laplace变换将体系响应用系列标准振子的位移和速度的线性组合来表示。通过算例分析可知,采用实模态近似解耦法求得的结构地震响应与精确复模态法求得的结果吻合较好,其精度高于强迫解耦法。尤其在分析土-结构相互作用体系上部结构动力响应时,其优势更为凸出。所提的实模态近似解耦法精度较高、避免了复数域内运算且工程意义便于理解,可推广应用到其他具有非经典阻尼特性的结构体系中。 展开更多
关键词 土-结构相互作用 非经典阻尼 实模态近似解耦法 地震响应
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基于视觉动捕的仿真掘进机操作系统
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作者 李永玲 刘凌志 +3 位作者 周百顺 雷经发 张淼 赵汝海 《系统仿真学报》 北大核心 2025年第6期1531-1541,共11页
为实现仿真掘进环境中的人机自然交互,设计了一种基于视觉动捕的仿真掘进机操作系统。视觉动捕单元基于Mediapipe框架,通过相机捕捉手势动作,实现真实世界与虚拟空间的映射;针对手部关键点数据在大范围运动中的不合理跳变问题,通过设置... 为实现仿真掘进环境中的人机自然交互,设计了一种基于视觉动捕的仿真掘进机操作系统。视觉动捕单元基于Mediapipe框架,通过相机捕捉手势动作,实现真实世界与虚拟空间的映射;针对手部关键点数据在大范围运动中的不合理跳变问题,通过设置加权质心提出一种改进的卡尔曼滤波算法,并依据操作者手势输出对应指令。实验结果表明:该方法在均方误差、信噪比、近似熵参数上更具有优势,所需的特定手势识别正确率可达92%以上,操作者可实现对仿真掘进机的高效控制。 展开更多
关键词 人机交互 手势捕捉 卡尔曼滤波 仿真操作系统 近似熵
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基于多点触摸的协作机器人近似最优人机交互控制算法 被引量:2
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作者 刘冰 张岩 《吉林大学学报(理学版)》 CAS 北大核心 2024年第5期1211-1218,共8页
针对人机交互系统中现有方法无法准确捕捉用户的操作意图,动态环境适应性较差,导致人机交互精准性不佳的问题,为提高协作机器人在作业过程中的人机交互精准性,提出一种基于多点触摸的近似最优人机交互控制方法.首先,基于人机交互的多点... 针对人机交互系统中现有方法无法准确捕捉用户的操作意图,动态环境适应性较差,导致人机交互精准性不佳的问题,为提高协作机器人在作业过程中的人机交互精准性,提出一种基于多点触摸的近似最优人机交互控制方法.首先,基于人机交互的多点触摸动作匹配,建立交互手势动作序列图像传导函数,提取交互手势特征,分析图像相似度特征分量,根据像素值得出动作判断的模糊度集合,以实现对多点触摸动作的匹配,从而准确捕捉用户的操作意图;其次,考虑机器人运动条件和摩擦力因素,建立摩擦力近似最优约束方程,以保证机器人移动交互的平衡性和稳定性;最后,获取交互手臂的期望响应,利用Lagrange方程描述多点触摸条件下的人机交互状态,建立交互动作动力学方程,引入交互控制变量,利用自适应模糊控制体系输出近似最优控制结果,以提高动态环境适应性,并根据实际情况调整控制策略,更好地满足人机交互的需求.实验结果表明,该方法能有效完成人机交互控制,识别率高达94%以上,控制时延误差较小,为0.03×10^(-3)s,且迭代收敛速度快,具有更好的控制效果. 展开更多
关键词 多点触摸 协作机器人 近似最优求解 人机交互 控制算法
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基于隔离非线性法-黏弹性人工边界的结构高效抗震分析方法
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作者 李佳龙 任东兴 李志远 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2024年第4期208-221,共14页
黏弹性人工边界是解决土-结构动力相互作用问题的有效手段之一,但其在分析过程中通常需要进行大量的非线性动力时程计算,效率较低。建立采用黏弹性人工边界求解土-结构动力相互作用问题控制方程求解的高效计算方法,为此,引入隔离非线性... 黏弹性人工边界是解决土-结构动力相互作用问题的有效手段之一,但其在分析过程中通常需要进行大量的非线性动力时程计算,效率较低。建立采用黏弹性人工边界求解土-结构动力相互作用问题控制方程求解的高效计算方法,为此,引入隔离非线性法高效求解思想,构造基于隔离非线性法-黏弹性人工边界的非线性土-结构动力相互作用分析模型,推导的动力控制方程在形式上与固定边界的隔离非线性动力控制方程基本一致,仅需将黏弹性人工边界的弹簧-阻尼器元件的刚度直接集成到近场土-结构模型的初始刚度矩阵与阻尼矩阵上即可。此外,结合Woodbury公式与组合近似法提出了改进Woodbury近似法,该改进方法能同时降低控制方程求解的时间复杂度与空间复杂度,实现了黏弹性人工边界求解土-结构动力相互作用问题动力控制方程的高效求解。研究方法同时保留了黏弹性人工边界与隔离非线性法的优点,数值算例验证了所提方法的正确性与高效性。 展开更多
关键词 隔离非线性法 黏弹性人工边界 土-结构动力相互作用 改进Woodbury近似法
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铈原子基态的理论研究 被引量:5
5
作者 董晨钟 谷震槐 +2 位作者 袁萍 魏建宁 符彦飚 《原子与分子物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2000年第4期636--6,共1页
在有心力场近似和组态相互作用理论框架下 ,通过对电子波函数、各壳层上电子的束缚能、半径、总束缚能的分析和计算 ,研究了Ce原子的可能的基组态及其基态时的原子态。研究结果表明 :基组态为 4 f5d ,基态原子态为1G4 。
关键词 有心力场近似 组态 原子能极 铈原子 基态
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基于双渐进方法的水下爆炸气泡载荷作用下舰船的动态响应分析 被引量:4
6
作者 张弩 宗智 +2 位作者 张文鹏 孙雷 李章锐 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2012年第23期50-56,共7页
通过建立一套有限元方法与双渐进方法(DAA)相结合的计算程序,研究水下爆炸气泡作用下舰船模型的动态响应。阐述了水下爆炸气泡与水面舰船结构之间的流固耦合理论分析。分别建立一个考虑气泡迁移,自由面效应和气泡阻力的气泡模型和一个... 通过建立一套有限元方法与双渐进方法(DAA)相结合的计算程序,研究水下爆炸气泡作用下舰船模型的动态响应。阐述了水下爆炸气泡与水面舰船结构之间的流固耦合理论分析。分别建立一个考虑气泡迁移,自由面效应和气泡阻力的气泡模型和一个水面舰船船体模型。研究了气泡作用下船模的总体响应和局部响应。得到不同位置的加速度,速度和位移时程曲线。详细讨论了水下爆炸气泡作用下船模总体响应和局部响应的特征与机理。 展开更多
关键词 水下爆炸 气泡 双渐进方法 流固耦合
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非旋波近似下两纠缠原子的纠缠特性 被引量:8
7
作者 姜道来 任学藻 +1 位作者 丛红璐 廖旭 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第9期1636-1640,共5页
采用了相干态正交化法研究了耦合强度以及偶极相互作用对Tavis-Cummings模型中两原子的纠缠的影响.与旋波近似比较发现,在弱耦合强度下,非旋波近似下两原子间的纠缠与旋波近似下的结果符合得很好,在强耦合区,原子之间的纠缠出现了突然... 采用了相干态正交化法研究了耦合强度以及偶极相互作用对Tavis-Cummings模型中两原子的纠缠的影响.与旋波近似比较发现,在弱耦合强度下,非旋波近似下两原子间的纠缠与旋波近似下的结果符合得很好,在强耦合区,原子之间的纠缠出现了突然死亡现象.研究同时发现耦合强度越大,原子间处于可分离态的时间越长,表明了原子间处于退纠缠的时间的长短是依赖于原子-光场的耦合强度的.而考虑了偶极相互作用时,随着偶极-偶极相互作用的加强,原子间的纠缠也将被加强. 展开更多
关键词 非旋波近似 突然死亡 Tavis-Cumming 偶极相互作用
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基于多近似模型的交互式遗传算法 被引量:4
8
作者 巩敦卫 周勇 郭一楠 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期434-438,共5页
人的疲劳问题是交互式遗传算法的核心问题,它制约了交互式遗传算法在复杂优化问题中的应用.为了解决该问题,本文提出基于多近似模型的交互式遗传算法.该算法首先将搜索空间划分,然后利用传统交互式遗传算法得到的数据,在不同子空间生成... 人的疲劳问题是交互式遗传算法的核心问题,它制约了交互式遗传算法在复杂优化问题中的应用.为了解决该问题,本文提出基于多近似模型的交互式遗传算法.该算法首先将搜索空间划分,然后利用传统交互式遗传算法得到的数据,在不同子空间生成不同的近似模型,最后采用该模型近似人对进化个体的评价,从而减少人评价的数量,有效解决人的疲劳问题.算法性能分析及在服装进化设计系统中的应用验证了其有效性. 展开更多
关键词 遗传算法 交互 多近似模型 服装设计
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可压缩流体射流冲击平板的压力特性研究 被引量:7
9
作者 孙龙泉 张忠宇 +2 位作者 丁建军 李刚 孙士丽 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2013年第3期178-181,187,共5页
高速射流冲击会造成严重的结构损伤。在射流冲击平板的初始阶段,流体的可压缩性起主导作用。计及流体的可压缩性和自由液面的变形,通过对双渐进法进行改进,数值模拟射流冲击时性性板的压力分布,数值结果与已有文献值吻合良好。将此方法... 高速射流冲击会造成严重的结构损伤。在射流冲击平板的初始阶段,流体的可压缩性起主导作用。计及流体的可压缩性和自由液面的变形,通过对双渐进法进行改进,数值模拟射流冲击时性性板的压力分布,数值结果与已有文献值吻合良好。将此方法与有限元耦合,实现冲击流固耦合问题的求解,使其同样适用弹性板。研究表明:刚性板中心附近会产生约1/5冲击区域的负压区,自由液面变形使冲击脉宽和冲量明显增大弹性振动对冲击压力峰值基本无影响,但弹性振动可极大改变冲击压力分布,并能有效抑制负压区的产生。 展开更多
关键词 射流冲击 双渐近法 流固耦合 自由液面变形 弹性振动
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电控增压泵高速电磁阀关键参数交互作用分析 被引量:4
10
作者 吴昕 杨昆 +2 位作者 刘金林 刘振明 曾凡明 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2022年第3期26-31,共6页
为阐明电控增压泵高速电磁阀关键参数间交互作用对电磁阀电磁力的影响机理,首先有效进行超高压共轨系统电控增压泵高速电磁阀参数设计及优化匹配,建立了电控增压泵高速电磁阀三维有限元仿真模型,并通过试验验证了该模型的计算精度;然后... 为阐明电控增压泵高速电磁阀关键参数间交互作用对电磁阀电磁力的影响机理,首先有效进行超高压共轨系统电控增压泵高速电磁阀参数设计及优化匹配,建立了电控增压泵高速电磁阀三维有限元仿真模型,并通过试验验证了该模型的计算精度;然后,采用响应面法构建电磁力近似模型,并进行了电控增压泵高速电磁阀关键参数交互作用数值计算分析,结果表明,驱动电流与衔铁厚度、衔铁厚度与主磁极半径、主磁极半径与阻尼孔半径这些交互参数对电磁力的影响较大;最后,给出了驱动电流、衔铁厚度与主磁极半径的设计依据,以及主磁极半径和阻尼孔半径优化匹配值。 展开更多
关键词 交互作用 响应面法 近似模型 电磁力 高速电磁阀
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线性定常系统的输入-输出能量解耦 被引量:6
11
作者 毛维杰 褚健 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第1期146-148,108,共4页
提出一种介于动态解耦与静态解耦之间的能量解耦方法 ,即从输入_输出的能量关系上实现解耦 ,使得任何一个输入的能量主要控制对应的一个输出的能量 ,对其它输出能量的影响尽可能小 .所给实例表明 。
关键词 线性定常系统 解耦控制 近似解耦 输入-输出能量解耦
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非线性双渐进法应用于水中结构瞬态运动的研究 被引量:8
12
作者 姚熊亮 孙士丽 +1 位作者 陈玉 张阿漫 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2010年第10期9-15,247,共7页
为了解决线性双渐近法只能用于解决准静态条件下的流固耦合问题的局限性,提出了解决流固耦合问题的非线性双渐进法。并将其应用于瞬态载荷作用下具有初始航速结构的流固耦合计算当中。研究了水平初速度系数下流场的动压力时历曲线,分析... 为了解决线性双渐近法只能用于解决准静态条件下的流固耦合问题的局限性,提出了解决流固耦合问题的非线性双渐进法。并将其应用于瞬态载荷作用下具有初始航速结构的流固耦合计算当中。研究了水平初速度系数下流场的动压力时历曲线,分析非线性对结构运动前期、中期、后期周围流场动压力的影响,分析无量纲单位面积冲量随水平初速度系数的变化趋势。给出了非线性效应不能被忽略的初始速度条件,进而研究了非线性双渐近法的适用范围。 展开更多
关键词 双渐近法 流固耦合 非线性 初始航速 单位面积冲量
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具有内域的双层加筋圆柱壳动响应特性 被引量:4
13
作者 肖巍 张阿漫 汪玉 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第1期120-127,共8页
采用外域双渐近法模拟外部流体域,内域双渐近法模拟内部流体域,采用非线性有限元软件ABAQUS模拟结构,建立流固耦合数值模型并验证了其有效性.利用建立的数值模型研究内部流体对双层加筋圆柱壳动响应的影响.研究结果表明:一阶双渐近的解... 采用外域双渐近法模拟外部流体域,内域双渐近法模拟内部流体域,采用非线性有限元软件ABAQUS模拟结构,建立流固耦合数值模型并验证了其有效性.利用建立的数值模型研究内部流体对双层加筋圆柱壳动响应的影响.研究结果表明:一阶双渐近的解在中后期振荡周期变短、幅值变小,而二阶双渐近的解与解析解吻合良好;内部流体的存在减弱了双层加筋圆柱壳外壳的塑性变形,对其内壳塑性变形的影响较小;内部流体的存在减弱了双层加筋圆柱壳的速度响应. 展开更多
关键词 双渐近 内域 流固耦合 水下爆炸 动响应
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热机耦合作用下缸盖热状态影响因素研究 被引量:2
14
作者 张俊红 胡欢 +3 位作者 徐喆轩 赵永欢 王杰 戴胡伟 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2018年第3期344-351,共8页
为研究发动机缸盖在热机耦合作用下的热状态,利用流固耦合方法对缸盖的温度、耦合应力、热疲劳进行分析。然后,基于最优拉丁超立方法以及椭球基(EBF)神经网络模型建立燃烧强度、冷却液流动参数、机械载荷及火力面最高温度、最大耦合应... 为研究发动机缸盖在热机耦合作用下的热状态,利用流固耦合方法对缸盖的温度、耦合应力、热疲劳进行分析。然后,基于最优拉丁超立方法以及椭球基(EBF)神经网络模型建立燃烧强度、冷却液流动参数、机械载荷及火力面最高温度、最大耦合应力、低周热疲劳可用因子的近似模型,进行其影响因素的研究。分析结果表明:在燃烧强度的变量中,缸内温度和缸内换热系数对缸盖最大耦合应力以及热疲劳可用因子影响最大;提高冷却液进口温度,虽然降低了缸盖热疲劳可用因子但也升高了火力面最高温度,增大冷却液进口流速虽然降低了火力面最高温度但也升高了缸盖热疲劳可用因子;缸内最大爆发力对缸盖热疲劳可用因子、螺栓预紧力对缸盖最大耦合应力影响效果显著。 展开更多
关键词 缸盖 流固耦合 近似模型 热状态
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基于PIA的B-Spline曲面实时交互修改方法 被引量:6
15
作者 赵宇 蔺宏伟 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第12期2013-2018,共6页
交互修改是几何设计中一种常用的曲线曲面编辑手段,NURBS曲线曲面是CAD系统中曲线曲面的标准表示形式.现有的B-spline曲线曲面交互修改技术往往需要求解一个带约束的能量优化问题,当曲线曲面的控制顶点较多时,这个优化问题的求解过程较... 交互修改是几何设计中一种常用的曲线曲面编辑手段,NURBS曲线曲面是CAD系统中曲线曲面的标准表示形式.现有的B-spline曲线曲面交互修改技术往往需要求解一个带约束的能量优化问题,当曲线曲面的控制顶点较多时,这个优化问题的求解过程较慢,难以满足交互操作的实时要求.为此,基于B-spline曲线曲面的局部迭代逼近(PIA)性质提出一种实时的B-spline曲面交互编辑方法.给定一张B-spline曲面和空间待插值目标点集,首先确定距待插值目标点位置最近的曲面上的点以及最近的控制顶点,构造对应于这2个点的主差向量,并将它们扩散到其他控制顶点;然后通过平均操作获得对应于每个控制顶点的差向量;最后通过PIA迭代生成新曲面.该迭代过程的极限曲面就是插值于给定目标点集的曲面.由于PIA迭代仅需调整若干控制顶点,不需求解约束优化问题,使得其在交互修改具有大规模控制网格的B-spline曲面时,在速度方面具有较大优势;同时,文中方法生成的曲面质量与采用能量优化方法得到的曲面质量相比差别不大. 展开更多
关键词 交互修改 迭代逼近 B-SPLINE曲面 插值 几何设计
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不同近邻作用下一维双原子链晶格振动色散关系 被引量:5
16
作者 陈志远 戴国田 《三峡大学学报(自然科学版)》 CAS 2010年第3期100-104,共5页
在简谐近似和周期性边界条件下,推导出最近邻近似、次近邻近似和所有原子相互作用下一维双原子链晶格振动的色散关系.数值模拟表明:随着原子间库仑作用的增强,3种色散关系的频率不断降低、频隙逐渐减小,但最近邻近似的色散关系曲线形状... 在简谐近似和周期性边界条件下,推导出最近邻近似、次近邻近似和所有原子相互作用下一维双原子链晶格振动的色散关系.数值模拟表明:随着原子间库仑作用的增强,3种色散关系的频率不断降低、频隙逐渐减小,但最近邻近似的色散关系曲线形状基本保持不变,而次近邻近似和所有原子相互作用的色散关系在布里渊区中心的光学模频率向低频方向移动,并且所有原子相互作用下布里渊区中心的光学模软化更快. 展开更多
关键词 晶格振动 最近邻近似 次近邻近似 所有原子相互作用 色散关系
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铑原子基态的理论研究 被引量:1
17
作者 李鹏程 董晨钟 +2 位作者 周效信 颉录有 马新文 《原子与分子物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2002年第2期171-174,共4页
在有心力场近似和组态相互作用理论框架下 ,通过对电子波函数、各个壳层上电子的束缚能、平均轨道半径、总束缚能、基组态时的激发能、电离能的分析和计算 ,研究了Lr原子的可能基组态及其基组态时的原子态。研究结果表明 :基组态为 5f14... 在有心力场近似和组态相互作用理论框架下 ,通过对电子波函数、各个壳层上电子的束缚能、平均轨道半径、总束缚能、基组态时的激发能、电离能的分析和计算 ,研究了Lr原子的可能基组态及其基组态时的原子态。研究结果表明 :基组态为 5f14 7s2 7p ,基态时的原子态为2 P1/ 2 。 展开更多
关键词 铑原子 基态 有心力场近似 组态相互作用 原子能级 原子态
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面向互动式网络场景再现的流速控制系统与方法 被引量:2
18
作者 褚伟波 管晓宏 +1 位作者 蔡忠闽 陶敬 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第7期1485-1497,共13页
互动式网络场景再现是一种重要的真实网络流量产生方法.然而,由于流量产生过程的复杂性,基于精确的数学模型对该过程产生流速进行控制是一个较为困难的新问题.文中设计实现了一个面向互动式网络场景再现的流速控制系统,并将网络场景再... 互动式网络场景再现是一种重要的真实网络流量产生方法.然而,由于流量产生过程的复杂性,基于精确的数学模型对该过程产生流速进行控制是一个较为困难的新问题.文中设计实现了一个面向互动式网络场景再现的流速控制系统,并将网络场景再现过程中的流速控制问题转化为目标跟踪控制问题进行求解.该系统采用一种基于函数近似器的流速控制方法,利用函数近似器对系统的输入输出关系进行描述,通过动态调整系统输入流量来对回放过程输出流量进行跟踪.最后,利用真实网络流量实验考察了文中系统和方法在不同丢包、传输延迟以及会话阻断环境下的实际控制效果,并从收敛时间、产生输入输出、控制误差等角度对系统的控制性能进行了分析. 展开更多
关键词 互动式网络场景再现 流量回放 流速控制 函数近似器
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矢量场逐次逼近的康复机器人柔顺交互控制 被引量:3
19
作者 谢光辉 金敉娜 +1 位作者 王光建 吴晓金 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第10期1896-1906,共11页
为了实现康复机器人的主动柔顺交互,提出了一种基于矢量场逐次逼近的控制模型;设计了矢量场逐次逼近系统,可输出机器人关节期望位移,该输出能与输入的扭矩、表面肌电及脑电等信号在振幅、频率和相位上保持同步,且通过调节遗忘因子参数值... 为了实现康复机器人的主动柔顺交互,提出了一种基于矢量场逐次逼近的控制模型;设计了矢量场逐次逼近系统,可输出机器人关节期望位移,该输出能与输入的扭矩、表面肌电及脑电等信号在振幅、频率和相位上保持同步,且通过调节遗忘因子参数值,可改变主动柔顺交互的积极性;利用自行设计的穿着型下肢康复机器人样机进行柔顺辅助实验,以验证所提出控制模型的有效性;通过FFT (Fast Fourier transformation)频谱对机器人关节扭矩的组成成分进行了分析,并采用基于最小二乘法的参数辨识方法实施了重力补偿,以便康复机器人实时控制.实验结果表明,该控制模型对于实现康复机器人与人之间的柔顺交互是有效的. 展开更多
关键词 康复机器人 柔顺交互控制 逐次逼近矢量场 FFT频谱分析
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三维缓变流场上波浪折射-绕射的缓坡方程 被引量:5
20
作者 黄虎 丁平兴 吕秀红 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第1期11-18,共8页
运用Luke变分原理,建立了波浪在三维缓变流场中和缓变海底上折射、绕射的一般缓 坡方程.据此给出了在几何-光学逼近(△S)2=k2有效时,波浪、环境流和海底坡度必须满 足的若干条件.对一般缓坡方程进行了分类,在一种特定... 运用Luke变分原理,建立了波浪在三维缓变流场中和缓变海底上折射、绕射的一般缓 坡方程.据此给出了在几何-光学逼近(△S)2=k2有效时,波浪、环境流和海底坡度必须满 足的若干条件.对一般缓坡方程进行了分类,在一种特定流场结构的假定下,得到了方程的行 波解. 展开更多
关键词 波浪 折射 绕射 海洋 三维缓变流场 缓坡方程 Luke变分原理
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