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基于Davidenkov本构模型的三维沉积盆地非线性地震动谱元法模拟
1
作者
巴振宁
赵靖轩
+1 位作者
桑巧稚
梁建文
《岩土工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第7期1387-1397,共11页
为研究三维沉积盆地内低波速土体非线性反应对近断层地震动的影响,实现基于物理的全过程(震源破裂-地震波传播-复杂场地效应-近地表土体非线性反应)三维复杂场地地震动模拟,在谱元SPECFEM3D程序中进行二次开发,采用目前具有丰富工程应...
为研究三维沉积盆地内低波速土体非线性反应对近断层地震动的影响,实现基于物理的全过程(震源破裂-地震波传播-复杂场地效应-近地表土体非线性反应)三维复杂场地地震动模拟,在谱元SPECFEM3D程序中进行二次开发,采用目前具有丰富工程应用且适用于不同土类的三参数Martin-Seed-Davidenkov本构模型,结合已有的不规则加卸载准则,通过在程序中修改每个显式时间步下的应力增量,实现了土体剪切模量的实时更新和加卸载拐点的有效识别,将土体的非线性特性纳入到三维复杂场地地震动模拟中。首先将建立的三维模型通过施加合理边界退化至一维,与一维非线性动力分析软件DEEPSOIL的结果进行了对比,验证了开发的正确性;进而将开发的程序应用于中国滇西南地区施甸盆地的非线性地震动模拟,并与相应的线性结果进行了对比。结果显示,受土体非线性的影响,施甸地区PGA和PGV较线性结果峰值均降低,且非线性土体对PGV的影响更加明显,较线性结果最大降低约30%;沉积非线性使沉积内部观测点的速度及其反应谱幅值降低,且特征频率向长周期方向移动。
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关键词
非线性地震反应
三维沉积盆地
Davidenkov本构模型
谱元法
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职称材料
复合层合梁层裂损伤与超声导波的相互作用研究
被引量：
4
2
作者
许伯强
来锴
+1 位作者
徐桂东
徐晨光
《电子科技》
2015年第11期55-60,共6页
基于谱有限元法(SFEM),建立了压电晶片驱动/传感与各向异性层状复合梁耦合的谱有限元模型,数值模拟研究了耦合系统超声导波的激发、传播特征,并分析了导波与损伤的相互作用。模型中复合梁采用铁木辛柯梁理论、压电晶片层采用欧拉伯努利...
基于谱有限元法(SFEM),建立了压电晶片驱动/传感与各向异性层状复合梁耦合的谱有限元模型,数值模拟研究了耦合系统超声导波的激发、传播特征,并分析了导波与损伤的相互作用。模型中复合梁采用铁木辛柯梁理论、压电晶片层采用欧拉伯努利梁理论,利用哈密顿原理得到梁/压电晶片的时域耦合运动控制方程和边界条件,通过快速傅里叶变换将耦合运动控制方程转换至频域可导出谱有限元模型。与有限元分析结果比较表明,所建模型可精确模拟复合梁中导波的传播且计算效率高。进而分析了导波和层裂损伤的相互作用,结果表明导波在缺陷处会产生反射,且反射信号到达压电传感器的时间和幅值与缺陷的位置及长度有关。
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关键词
复合材料层合梁
层裂损伤
谱有限元模型
压电晶片驱动/传感
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职称材料
基于Legendre多项式的双压电层合板三维压电谱元法模拟
被引量：
2
3
作者
许斌
栾乐乐
《应用力学学报》
CSCD
北大核心
2017年第2期216-222,共7页
谱单元作为一种高阶单元具有计算效率高和精度高的特点。本文在基于Legendre正交多项式的三维谱单元基础上提出了三维压电谱单元模型,用于压电层合板静力和动力性能模拟研究。压电层合板结构中的位移和电势自由度均离散到三维压电谱单元...
谱单元作为一种高阶单元具有计算效率高和精度高的特点。本文在基于Legendre正交多项式的三维谱单元基础上提出了三维压电谱单元模型,用于压电层合板静力和动力性能模拟研究。压电层合板结构中的位移和电势自由度均离散到三维压电谱单元Gauss-Lobatto-Legendre(GLL)配置节点上,并且未对电势沿压电层厚度方向上的变化做任何假定。通过提高谱单元中沿压电层合板厚度方向上的形函数阶数的方法,来削弱三维谱单元在模拟薄板结构中出现的剪切闭锁现象。为验证单元的计算精度,取双压电层合板结构进行静力和动力行为模拟验证,并将计算结果与现有文献中的其它单元模型及有限元结果进行对比。结果表明,压电谱单元可有效模拟压电层合板的静力和动力行为,且提高谱单元形函数阶数可提高数值模拟精度。
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关键词
三维压电谱单元
压电层合板
驱动器
传感器
模态频率
有限元
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职称材料
流体载荷对水下自由阻尼板阻尼损耗因子的影响
4
作者
尹帮辉
王敏庆
《噪声与振动控制》
CSCD
2014年第4期71-76,共6页
结构的阻尼损耗因子是潜艇降低水下辐射噪声的重要参数。为此,采用谱有限元法以计算流体载荷作用下的自由阻尼板的结构损耗因子,探讨辐射损耗因子同功率转换系数间的关系;然后使用谱有限元法比较了含流体和不含流体的自由阻尼板的结构...
结构的阻尼损耗因子是潜艇降低水下辐射噪声的重要参数。为此,采用谱有限元法以计算流体载荷作用下的自由阻尼板的结构损耗因子,探讨辐射损耗因子同功率转换系数间的关系;然后使用谱有限元法比较了含流体和不含流体的自由阻尼板的结构损耗因子的差异,使用能量法对相关计算结果进行验证;最后使用三维模型对流体载荷作用下的自由阻尼板的功率转换系数进行了计算,进而分析功率转换系数同阻尼层杨氏模量、阻尼层厚度、阻尼层材料损耗因子等参数的关系。研究发现:在低于第二阶弯曲波产生频率的频段范围内,无流体时的损耗因子小于有流体的自由阻尼板;从频段平均的角度来看,功率转换系数在低频存在较大峰值,在高频变化较为平缓且数值较小;实际潜艇在流体载荷下主要通过改变结构的阻尼来改变其辐射的阻尼损耗因子。分析结果对于潜艇结构阻尼的优化设计有参考价值。
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关键词
振动与波
流体载荷
自由阻尼板
阻尼损耗因子
谱有限元法
三维弹性理论
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职称材料
基于切比雪夫谱元模型的成层场地地震反应分析
被引量：
5
5
作者
邢浩洁
李鸿晶
杨笑梅
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第2期593-600,609,共9页
将切比雪夫谱元模型应用于成层场地的一维波动分析,发展了一种具有高阶数值格式的场地地震反应时域分析方法。通过谱单元离散基岩和覆盖土体,建立各个单元的波动方程,并在基岩内设置透射人工边界,模拟底部无限域对内域波动的影响;利用...
将切比雪夫谱元模型应用于成层场地的一维波动分析,发展了一种具有高阶数值格式的场地地震反应时域分析方法。通过谱单元离散基岩和覆盖土体,建立各个单元的波动方程,并在基岩内设置透射人工边界,模拟底部无限域对内域波动的影响;利用切比雪夫正交多项式构造高阶单元位移模式,得到空间离散后的场地节点运动方程;利用中心差分原理,结合人工边界的数值格式,推导了一种稳定的时域积分数值方案。最后通过2个算例阐释了该方法在场地地震反应分析中的应用,并与传统方法进行了对比分析。数值试验表明,该方法具有高精度特性,在使用较少节点的条件下仍能得到较为可靠的计算结果,可显著地提高场地地震反应分析的计算效率。
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关键词
场地地震反应
时域分析方法
切比雪夫谱元模型
高阶数值格式
一维波动
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职称材料
基于时域谱单元的三维压电耦合结构波传播分析
被引量：
2
6
作者
鱼则行
徐超
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2018年第16期140-146,共7页
针对压电元件在结构健康监测领域的广泛应用,推导了一种三维压电耦合时域谱单元。考虑压电元件用作驱动器与传感器时两种不同的工况,分别用该谱单元方法和传统有限元法计算了弹性导波在压电耦合结构中的传播行为,以验证该方法的精度和效...
针对压电元件在结构健康监测领域的广泛应用,推导了一种三维压电耦合时域谱单元。考虑压电元件用作驱动器与传感器时两种不同的工况,分别用该谱单元方法和传统有限元法计算了弹性导波在压电耦合结构中的传播行为,以验证该方法的精度和效率;进一步开展了结构弹性波传播实验,实验验证了该方法的有效性。结果表明:相较于传统有限元法,在波传播问题中,谱单元方法能够大大降低计算规模,提高运算速度;在模拟弹性导波的A0模式时,谱单元方法能够快速收敛到精确解;与实验结果的比较进一步验证了该方法在三维压电耦合结构波传播问题模拟中的有效性。
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关键词
压电耦合
时域谱单元
弹性波
结构健康监测
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职称材料
深海三维海底山地形对甚低频声场的影响
被引量：
3
7
作者
董阳
朴胜春
龚李佳
《哈尔滨工程大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第10期1464-1470,共7页
复杂海域海底地形的变化对海洋声传播有着重要影响,研究海底山和弹性海底共同作用下的声传播特性可以为水声技术提供理论基础。本文利用三维谱元法进行声传播数值模拟,从多途结构、界面波传播特性、三维效应等方面分析了该复杂海洋环境...
复杂海域海底地形的变化对海洋声传播有着重要影响,研究海底山和弹性海底共同作用下的声传播特性可以为水声技术提供理论基础。本文利用三维谱元法进行声传播数值模拟,从多途结构、界面波传播特性、三维效应等方面分析了该复杂海洋环境下的甚低频声场特性。仿真结果表明:海底山地形变化会引起传播过程中声信号的耦合转化从而激发深海海底界面波;影区内海底界面波相对能量最强,随着与界面距离的增加,界面波幅度呈指数衰减,而其他途径信号在一个波长内幅度几乎不变;海底山环境下的声传播会产生复杂的三维水平折射与散射现象,随着接收深度的增加地形变化引起的水平多途会逐渐增加。
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关键词
谱元法
海底山
甚低频
时域声场
弹性海底
Scholte界面波
多途结构
三维效应
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职称材料
考虑阻抗比影响的三维沉积盆地地震动时-频放大特征
8
作者
吴烨钦
于彦彦
丁海平
《世界地震工程》
北大核心
2023年第3期129-141,共13页
基于三维谱元法模拟了三维沉积盆地模型在点源作用下的地震动响应,通过分析地表速度峰值、放大系数以及特征频率处的谱比分布,研究了不同阻抗比(IR)下盆地的地震动放大特征。结果表明:1)地震动峰值并非随阻抗比的增加而单调递减,且最强...
基于三维谱元法模拟了三维沉积盆地模型在点源作用下的地震动响应,通过分析地表速度峰值、放大系数以及特征频率处的谱比分布,研究了不同阻抗比(IR)下盆地的地震动放大特征。结果表明:1)地震动峰值并非随阻抗比的增加而单调递减,且最强烈地震动位置均随阻抗比的减小而向盆地内部移动。2)地震动放大系数与峰值分布总体一致,IR在0.08~0.44的范围内,盆地地表地震动幅值可达基岩半空间地震动幅值的3.68倍。但小阻抗比时三维盆地地震效应会引起某些分量上放大系数的显著不同的分布特征。3)最大放大频率随阻抗比而变化,IR=0.26~0.33时的主要放大频率为IR=0.08时的3倍。4)三维盆地地震效应、阻抗比和一维等效自振频率共同决定了盆地地震动的时-频域放大特征。比较而言,阻抗比较小时更应考虑三维盆地的地震效应。
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关键词
谱元法
三维盆地
阻抗比
时-频域
放大系数
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职称材料
基于谱元法的三维盆地-子盆地共振初步研究
被引量：
1
9
作者
刘昇
刘启方
《世界地震工程》
CSCD
北大核心
2022年第3期203-211,共9页
本文基于谱元法,模拟三种深度的点震源下,四种倾角的三维单一小盆地模型和盆地-子盆地模型的地震动,通过盆地模型和基岩半空间模型的傅氏谱比分析三维盆地-子盆地模型的共振频率和放大特性。结果表明:(1)盆地-子盆地模型下,外部大盆地...
本文基于谱元法,模拟三种深度的点震源下,四种倾角的三维单一小盆地模型和盆地-子盆地模型的地震动,通过盆地模型和基岩半空间模型的傅氏谱比分析三维盆地-子盆地模型的共振频率和放大特性。结果表明:(1)盆地-子盆地模型下,外部大盆地的存在导致子盆地共振频率下降约5%,盆地倾角的增大导致子盆地的共振频率略微减小。三维子盆地的共振频率约为二维模型的1.5倍左右。(2)子盆地模型相对于基岩半空间的放大倍数随着盆地形状比降低而增加。形状比由0.88降低至0.5,子盆地的放大系数增大1.3-1.8倍左右。(3)盆地-子盆地模型相对于单一小盆地模型的放大随震源深度的增加而降低,震源深度由2 km增加到18 km,由2.3降至1.3。
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关键词
盆地-子盆地
三维共振频率
放大系数
谱元法
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职称材料
四方柱绕流的三维不稳定模态发展
10
作者
张宇航
王锐
+2 位作者
韩兆龙
周岱
包艳
《科技通报》
2020年第6期1-9,共9页
采用了高精度谱单元法,对间距比L/D=2. 5,雷诺数为150~300的四方柱进行了三维数值模拟研究。并从水动力系数、瞬态流型、能量曲线及三维涡结构等方面对四方柱的尾流特性及三维不稳定性模态的发展进行研究和分析。随着雷诺数的提高,尾流...
采用了高精度谱单元法,对间距比L/D=2. 5,雷诺数为150~300的四方柱进行了三维数值模拟研究。并从水动力系数、瞬态流型、能量曲线及三维涡结构等方面对四方柱的尾流特性及三维不稳定性模态的发展进行研究和分析。随着雷诺数的提高,尾流流型从反相位模式转变为同相位模式,对应的主导不稳定波数模态由波数5转变为波数4,该转变阶段主要发生在雷诺数为225左右,其特性充分体现在各雷诺数下的能量曲线及三维涡结构发展中。当间距比L/D=2. 5时,在雷诺数为150~300下并未出现mode A和mode B两种基本不稳定性,而主导波数5和波数4模态的特性均属于第三种基本不稳定性mode C。
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关键词
四方柱
谱单元法
流型
三维不稳定模态
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职称材料
题名
基于Davidenkov本构模型的三维沉积盆地非线性地震动谱元法模拟
1
作者
巴振宁
赵靖轩
桑巧稚
梁建文
机构
滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室
天津大学中国地震局地震工程综合模拟与城乡抗震韧性重点实验室
天津大学土木工程系
同济大学地下建筑与工程系
出处
《岩土工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第7期1387-1397,共11页
基金
国家自然科学基金项目(52178495)
国家自然科学基金地震科学联合基金(重点)项目(U2139208)。
文摘
为研究三维沉积盆地内低波速土体非线性反应对近断层地震动的影响,实现基于物理的全过程(震源破裂-地震波传播-复杂场地效应-近地表土体非线性反应)三维复杂场地地震动模拟,在谱元SPECFEM3D程序中进行二次开发,采用目前具有丰富工程应用且适用于不同土类的三参数Martin-Seed-Davidenkov本构模型,结合已有的不规则加卸载准则,通过在程序中修改每个显式时间步下的应力增量,实现了土体剪切模量的实时更新和加卸载拐点的有效识别,将土体的非线性特性纳入到三维复杂场地地震动模拟中。首先将建立的三维模型通过施加合理边界退化至一维,与一维非线性动力分析软件DEEPSOIL的结果进行了对比,验证了开发的正确性;进而将开发的程序应用于中国滇西南地区施甸盆地的非线性地震动模拟,并与相应的线性结果进行了对比。结果显示,受土体非线性的影响,施甸地区PGA和PGV较线性结果峰值均降低,且非线性土体对PGV的影响更加明显,较线性结果最大降低约30%;沉积非线性使沉积内部观测点的速度及其反应谱幅值降低,且特征频率向长周期方向移动。
关键词
非线性地震反应
三维沉积盆地
Davidenkov本构模型
谱元法
Keywords
nonlinear seismic response
three
-
dimensional
sedimentary basin
Davidenkov constitutive model
spectral
element
method
分类号
TU435 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
复合层合梁层裂损伤与超声导波的相互作用研究
被引量：
4
2
作者
许伯强
来锴
徐桂东
徐晨光
机构
江苏大学理学院
出处
《电子科技》
2015年第11期55-60,共6页
基金
国家自然科学基金资助项目(11172114)
江苏省六大人才高峰基金资助项目(2012-ZBZZ-027)
文摘
基于谱有限元法(SFEM),建立了压电晶片驱动/传感与各向异性层状复合梁耦合的谱有限元模型,数值模拟研究了耦合系统超声导波的激发、传播特征,并分析了导波与损伤的相互作用。模型中复合梁采用铁木辛柯梁理论、压电晶片层采用欧拉伯努利梁理论,利用哈密顿原理得到梁/压电晶片的时域耦合运动控制方程和边界条件,通过快速傅里叶变换将耦合运动控制方程转换至频域可导出谱有限元模型。与有限元分析结果比较表明,所建模型可精确模拟复合梁中导波的传播且计算效率高。进而分析了导波和层裂损伤的相互作用,结果表明导波在缺陷处会产生反射,且反射信号到达压电传感器的时间和幅值与缺陷的位置及长度有关。
关键词
复合材料层合梁
层裂损伤
谱有限元模型
压电晶片驱动/传感
Keywords
laminated composite beam
delamination damage
spectral
element
method
piezoelectric
actua-tor/sensor
分类号
TN04 [电子电信—物理电子学]
O422 [理学—声学]
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职称材料
题名
基于Legendre多项式的双压电层合板三维压电谱元法模拟
被引量：
2
3
作者
许斌
栾乐乐
机构
华侨大学土木工程学院
华侨大学福建省结构工程与防灾重点实验室
湖南大学土木工程学院
出处
《应用力学学报》
CSCD
北大核心
2017年第2期216-222,共7页
基金
国家国际科技合作专项项目(2014DFE70230)
国家自然科学基金(51278185)
文摘
谱单元作为一种高阶单元具有计算效率高和精度高的特点。本文在基于Legendre正交多项式的三维谱单元基础上提出了三维压电谱单元模型,用于压电层合板静力和动力性能模拟研究。压电层合板结构中的位移和电势自由度均离散到三维压电谱单元Gauss-Lobatto-Legendre(GLL)配置节点上,并且未对电势沿压电层厚度方向上的变化做任何假定。通过提高谱单元中沿压电层合板厚度方向上的形函数阶数的方法,来削弱三维谱单元在模拟薄板结构中出现的剪切闭锁现象。为验证单元的计算精度,取双压电层合板结构进行静力和动力行为模拟验证,并将计算结果与现有文献中的其它单元模型及有限元结果进行对比。结果表明,压电谱单元可有效模拟压电层合板的静力和动力行为,且提高谱单元形函数阶数可提高数值模拟精度。
关键词
三维压电谱单元
压电层合板
驱动器
传感器
模态频率
有限元
Keywords
three dimensional piezoelectric spectral element method
piezoelectric
bimorph
sensor
actuator
modal frequency
finite
element
method
分类号
O343.8 [理学—固体力学]
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职称材料
题名
流体载荷对水下自由阻尼板阻尼损耗因子的影响
4
作者
尹帮辉
王敏庆
机构
西北工业大学航海学院
出处
《噪声与振动控制》
CSCD
2014年第4期71-76,共6页
文摘
结构的阻尼损耗因子是潜艇降低水下辐射噪声的重要参数。为此,采用谱有限元法以计算流体载荷作用下的自由阻尼板的结构损耗因子,探讨辐射损耗因子同功率转换系数间的关系;然后使用谱有限元法比较了含流体和不含流体的自由阻尼板的结构损耗因子的差异,使用能量法对相关计算结果进行验证;最后使用三维模型对流体载荷作用下的自由阻尼板的功率转换系数进行了计算,进而分析功率转换系数同阻尼层杨氏模量、阻尼层厚度、阻尼层材料损耗因子等参数的关系。研究发现:在低于第二阶弯曲波产生频率的频段范围内,无流体时的损耗因子小于有流体的自由阻尼板;从频段平均的角度来看,功率转换系数在低频存在较大峰值,在高频变化较为平缓且数值较小;实际潜艇在流体载荷下主要通过改变结构的阻尼来改变其辐射的阻尼损耗因子。分析结果对于潜艇结构阻尼的优化设计有参考价值。
关键词
振动与波
流体载荷
自由阻尼板
阻尼损耗因子
谱有限元法
三维弹性理论
Keywords
vibration and wave
fluid loading
unconstraint damping plate
damping loss factor
spectral
finite
element
method
three
-
dimensional
elasticity theory
分类号
TB53 [理学—声学]
O328 [理学—一般力学与力学基础]
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职称材料
题名
基于切比雪夫谱元模型的成层场地地震反应分析
被引量：
5
5
作者
邢浩洁
李鸿晶
杨笑梅
机构
南京工业大学土木工程学院
广东工业大学土木与交通学院
出处
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第2期593-600,609,共9页
基金
国家自然科学基金资助项目(No.51278245)
supported by the National Natural Science Foundation of China(51278245)
文摘
将切比雪夫谱元模型应用于成层场地的一维波动分析,发展了一种具有高阶数值格式的场地地震反应时域分析方法。通过谱单元离散基岩和覆盖土体,建立各个单元的波动方程,并在基岩内设置透射人工边界,模拟底部无限域对内域波动的影响;利用切比雪夫正交多项式构造高阶单元位移模式,得到空间离散后的场地节点运动方程;利用中心差分原理,结合人工边界的数值格式,推导了一种稳定的时域积分数值方案。最后通过2个算例阐释了该方法在场地地震反应分析中的应用,并与传统方法进行了对比分析。数值试验表明,该方法具有高精度特性,在使用较少节点的条件下仍能得到较为可靠的计算结果,可显著地提高场地地震反应分析的计算效率。
关键词
场地地震反应
时域分析方法
切比雪夫谱元模型
高阶数值格式
一维波动
Keywords
seismic response of soil site
time-domain analysis
method
Chebyshev
spectral
element
model
high-order numerical scheme
one-
dimensional
wave motion
分类号
TU435 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
基于时域谱单元的三维压电耦合结构波传播分析
被引量：
2
6
作者
鱼则行
徐超
机构
西北工业大学航天学院
出处
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2018年第16期140-146,共7页
基金
国家自然科学基金(11372246)
文摘
针对压电元件在结构健康监测领域的广泛应用,推导了一种三维压电耦合时域谱单元。考虑压电元件用作驱动器与传感器时两种不同的工况,分别用该谱单元方法和传统有限元法计算了弹性导波在压电耦合结构中的传播行为,以验证该方法的精度和效率;进一步开展了结构弹性波传播实验,实验验证了该方法的有效性。结果表明:相较于传统有限元法,在波传播问题中,谱单元方法能够大大降低计算规模,提高运算速度;在模拟弹性导波的A0模式时,谱单元方法能够快速收敛到精确解;与实验结果的比较进一步验证了该方法在三维压电耦合结构波传播问题模拟中的有效性。
关键词
压电耦合
时域谱单元
弹性波
结构健康监测
Keywords
piezoelectric
coupled structures
spectral
element
method
elastic wave
structural health monitoring
分类号
O347.4 [理学—固体力学]
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职称材料
题名
深海三维海底山地形对甚低频声场的影响
被引量：
3
7
作者
董阳
朴胜春
龚李佳
机构
哈尔滨工程大学水声工程学院
哈尔滨工程大学水声技术重点实验室
海洋信息获取与安全工业和信息化部重点实验室(哈尔滨工程大学)
出处
《哈尔滨工程大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第10期1464-1470,共7页
基金
国家自然科学基金青年基金项目(11904065).
文摘
复杂海域海底地形的变化对海洋声传播有着重要影响,研究海底山和弹性海底共同作用下的声传播特性可以为水声技术提供理论基础。本文利用三维谱元法进行声传播数值模拟,从多途结构、界面波传播特性、三维效应等方面分析了该复杂海洋环境下的甚低频声场特性。仿真结果表明:海底山地形变化会引起传播过程中声信号的耦合转化从而激发深海海底界面波;影区内海底界面波相对能量最强,随着与界面距离的增加,界面波幅度呈指数衰减,而其他途径信号在一个波长内幅度几乎不变;海底山环境下的声传播会产生复杂的三维水平折射与散射现象,随着接收深度的增加地形变化引起的水平多途会逐渐增加。
关键词
谱元法
海底山
甚低频
时域声场
弹性海底
Scholte界面波
多途结构
三维效应
Keywords
spectral
element
method
seamount
very low frequency(VLF)
time domain sound filed
elastic seabed
Scholte wave
multipath structure
three
-
dimensional
effect
分类号
O422.2 [理学—声学]
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职称材料
题名
考虑阻抗比影响的三维沉积盆地地震动时-频放大特征
8
作者
吴烨钦
于彦彦
丁海平
机构
苏州科技大学江苏省结构工程重点实验室
出处
《世界地震工程》
北大核心
2023年第3期129-141,共13页
基金
国家自然科学基金青年基金项目(51808371)。
文摘
基于三维谱元法模拟了三维沉积盆地模型在点源作用下的地震动响应,通过分析地表速度峰值、放大系数以及特征频率处的谱比分布,研究了不同阻抗比(IR)下盆地的地震动放大特征。结果表明:1)地震动峰值并非随阻抗比的增加而单调递减,且最强烈地震动位置均随阻抗比的减小而向盆地内部移动。2)地震动放大系数与峰值分布总体一致,IR在0.08~0.44的范围内,盆地地表地震动幅值可达基岩半空间地震动幅值的3.68倍。但小阻抗比时三维盆地地震效应会引起某些分量上放大系数的显著不同的分布特征。3)最大放大频率随阻抗比而变化,IR=0.26~0.33时的主要放大频率为IR=0.08时的3倍。4)三维盆地地震效应、阻抗比和一维等效自振频率共同决定了盆地地震动的时-频域放大特征。比较而言,阻抗比较小时更应考虑三维盆地的地震效应。
关键词
谱元法
三维盆地
阻抗比
时-频域
放大系数
Keywords
spectral
element
method
three
-
dimensional
basin
impedance ratio
time-frequency domain
amplification factor
分类号
P315.9 [天文地球—地震学]
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职称材料
题名
基于谱元法的三维盆地-子盆地共振初步研究
被引量：
1
9
作者
刘昇
刘启方
机构
苏州科技大学江苏省结构工程重点实验室
出处
《世界地震工程》
CSCD
北大核心
2022年第3期203-211,共9页
基金
国家自然科学基金项目(51978434)。
文摘
本文基于谱元法,模拟三种深度的点震源下,四种倾角的三维单一小盆地模型和盆地-子盆地模型的地震动,通过盆地模型和基岩半空间模型的傅氏谱比分析三维盆地-子盆地模型的共振频率和放大特性。结果表明:(1)盆地-子盆地模型下,外部大盆地的存在导致子盆地共振频率下降约5%,盆地倾角的增大导致子盆地的共振频率略微减小。三维子盆地的共振频率约为二维模型的1.5倍左右。(2)子盆地模型相对于基岩半空间的放大倍数随着盆地形状比降低而增加。形状比由0.88降低至0.5,子盆地的放大系数增大1.3-1.8倍左右。(3)盆地-子盆地模型相对于单一小盆地模型的放大随震源深度的增加而降低,震源深度由2 km增加到18 km,由2.3降至1.3。
关键词
盆地-子盆地
三维共振频率
放大系数
谱元法
Keywords
basin and sub-basin
three
-
dimensional
resonance frequency
amplification factor
spectral
element
method
分类号
P315.9 [天文地球—地震学]
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职称材料
题名
四方柱绕流的三维不稳定模态发展
10
作者
张宇航
王锐
韩兆龙
周岱
包艳
机构
上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院土木工程系
出处
《科技通报》
2020年第6期1-9,共9页
基金
国家自然科学基金资助项目(11772193,51679139,51879160)
上海市自然科学基金(18ZR1418000,17ZR1415100)资助
+2 种基金
上海交通大学新引进人员科研启动基金(WF220401005)
上海高校特聘教授(东方学者)岗位计划
上海市国际科技合作基金项目(18290710600)
文摘
采用了高精度谱单元法,对间距比L/D=2. 5,雷诺数为150~300的四方柱进行了三维数值模拟研究。并从水动力系数、瞬态流型、能量曲线及三维涡结构等方面对四方柱的尾流特性及三维不稳定性模态的发展进行研究和分析。随着雷诺数的提高,尾流流型从反相位模式转变为同相位模式,对应的主导不稳定波数模态由波数5转变为波数4,该转变阶段主要发生在雷诺数为225左右,其特性充分体现在各雷诺数下的能量曲线及三维涡结构发展中。当间距比L/D=2. 5时,在雷诺数为150~300下并未出现mode A和mode B两种基本不稳定性,而主导波数5和波数4模态的特性均属于第三种基本不稳定性mode C。
关键词
四方柱
谱单元法
流型
三维不稳定模态
Keywords
four square cylinders
spectral
element
method
flow pattern
three
-
dimensional
unstable mode
分类号
O351.2 [理学—流体力学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于Davidenkov本构模型的三维沉积盆地非线性地震动谱元法模拟
巴振宁
赵靖轩
桑巧稚
梁建文
《岩土工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
2
复合层合梁层裂损伤与超声导波的相互作用研究
许伯强
来锴
徐桂东
徐晨光
《电子科技》
2015
4
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职称材料
3
基于Legendre多项式的双压电层合板三维压电谱元法模拟
许斌
栾乐乐
《应用力学学报》
CSCD
北大核心
2017
2
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职称材料
4
流体载荷对水下自由阻尼板阻尼损耗因子的影响
尹帮辉
王敏庆
《噪声与振动控制》
CSCD
2014
0
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职称材料
5
基于切比雪夫谱元模型的成层场地地震反应分析
邢浩洁
李鸿晶
杨笑梅
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017
5
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职称材料
6
基于时域谱单元的三维压电耦合结构波传播分析
鱼则行
徐超
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2018
2
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职称材料
7
深海三维海底山地形对甚低频声场的影响
董阳
朴胜春
龚李佳
《哈尔滨工程大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
3
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职称材料
8
考虑阻抗比影响的三维沉积盆地地震动时-频放大特征
吴烨钦
于彦彦
丁海平
《世界地震工程》
北大核心
2023
0
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职称材料
9
基于谱元法的三维盆地-子盆地共振初步研究
刘昇
刘启方
《世界地震工程》
CSCD
北大核心
2022
1
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职称材料
10
四方柱绕流的三维不稳定模态发展
张宇航
王锐
韩兆龙
周岱
包艳
《科技通报》
2020
0
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职称材料
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