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题名有限元模型修正研究进展:从线性到非线性
被引量：50
- 1
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作者
张皓
李东升
李宏男
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机构
大连理工大学土木工程学院海岸和近海工程国家重点实验室
汕头大学土木与环境工程系广东省结构安全与监测工程技术研究中心
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出处
《力学进展》
EI
CSCD
北大核心
2019年第1期542-575,共34页
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基金
国家重点基础研究发展计划(973计划)(2015CB057704)
国家自然科学基金(51121005
+3 种基金
51578107
51778103)
中央高校基本科研业务费(DUT18LAB07)
汕头大学科研启动基金(NTF18012)资助项目
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文摘
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.
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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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Keywords
nite element model updating
finite element modelling
nonlinear finite element model updating
model validation
sensitivity
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分类号
TB115
[理学—应用数学]
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题名Spar型漂浮式风力机断缆影响及运动稳定性研究
- 2
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作者
李东升
涂靖
李炜
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机构
汕头大学土木与环境工程系
浙江省深远海风电技术研究重点实验室
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出处
《太阳能学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第11期331-340,共10页
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基金
国家自然科学基金(51778103)
广东省自然科学基金(2021A1515011770)。
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文摘
为探究系泊断裂对漂浮式风力机造成的影响,建立基于Spar平台的漂浮式风力机多刚体动力学模型,研究在正常运行工况以及风浪存在不同夹角工况下系泊断裂对其动力响应的影响,通过考虑漂浮式风力机断缆前后的运动稳定域探讨两种风电场布置的可行性。结果表明:漂浮式风力机的纵荡与横荡运动受系泊断裂的影响较大,且位于荷载方向两侧的系泊相比其他系泊在发生断裂后对风力机运动响应的影响更大;对于风浪夹角工况,30°以下的风浪夹角不会增大系泊断裂给漂浮式风力机带来的不利影响;对于采用共享锚链锚固点的风电场布置而言,星形布置方式存在相邻风力机碰撞的风险,宜采用安全距离较大的六边形布置。
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关键词
风能
漂浮式风力机
动力响应
系泊断裂
时域仿真
漂移运动
稳定性
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Keywords
wind power
offshore wind turbines
dynamic response
fractured mooring lines
time-domain simulation
drift motion
stability
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分类号
TK83
[动力工程及工程热物理—流体机械及工程]
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题名基于解析位移形函数的改进风力机叶片梁单元
被引量：2
- 3
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作者
郭鑫
李东升
魏达
张雨
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机构
大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室
汕头大学土木与环境工程系
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出处
《太阳能学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第4期387-392,共6页
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基金
国家自然科学基金(51778103)
广东省自然科学基金(2021A1515011770)
汕头大学科研启动基金(NTF18012)。
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文摘
为提高空间梁单元在风力机叶片结构计算方面的精度,提出一种基于解析位移形函数的改进空间梁单元。首先考虑叶片截面偏心的影响,从空间Timoshenko梁的平衡方程出发,构建弯曲位移的解析解插值函数。根据弯曲位移与横向位移和剪切变形的关系,得到横向位移和剪切角的形函数。采用有限元理论,得到改进风力机叶片梁单元的刚度矩阵和质量矩阵。编制有限元程序,用3个算例验证改进叶片梁单元的正确性和精确性。最后对5 MW风力机叶片进行模态分析,准确获取叶片的固有频率和相应振型。
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关键词
风力机
叶片
TIMOSHENKO梁
空间梁单元
有限元法
刚度矩阵
模态分析
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Keywords
wind turbines
blades
Timoshenko beam
spatial beam element
finite element method
stiffness matrix
modal analysis
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分类号
TK83
[动力工程及工程热物理—流体机械及工程]
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题名风力机风轮模态局部化的动力学机理与影响因素分析
被引量：2
- 4
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作者
郭鑫
李东升
姜涛
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机构
大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室
汕头大学土木与环境工程系
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出处
《太阳能学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第7期264-269,共6页
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基金
国家自然科学基金(51778103)
广东省自然科学基金(2021A1515011770)
汕头大学科研启动基金(NTF18012)。
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文摘
该文对风力机叶片损伤导致风轮模态局部化的动力学机理与影响因素进行研究。首先从代数特征值角度,揭示模态局部化的动力学机理,发现结构产生模态局部化的主要原因是存在密集模态。其次,建立NREL 5 MW风轮结构的有限元模型,分析叶片失谐度、模态阶数和失谐位置对风力机风轮结构模态局部化的影响。结果表明:叶片损伤失谐会造成叶片的振型发生显著变化,产生模态局部化现象;同时在某些模态下,系统振动能量集中于损伤叶片,会加速叶片损伤,致使其产生疲劳破坏。因此在风力机结构设计时,需考虑模态局部化对风力机结构的动力学特性影响。
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关键词
风力机
风轮
模态局部化
密集模态
失谐
有限元法
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Keywords
wind turbines
wind rotor
mode localization
close modes
mistuning
finite element method
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分类号
TK83
[动力工程及工程热物理—流体机械及工程]
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