一个基于双重基本假定的另类显式积分格式

通过结合采用精确法和平均常加速度法的基本假定,推导建立了基于双重基本假定的另类显式积分格式,提出了相关的体系另类振动周期等新概念。基于另类振动周期概念并结合现有相关研究成果,导出了该格式的精度控制准则和形式上的稳定性控制准则,为开展相关的数值模拟研究准备了必要的基础和前提。     

基于Floquet理论的储液罐动力稳定性分析

为确定储液罐动力不稳定现象与激励参数间的关系,采用附加质量矩阵考虑流固耦合效应,以周期变化的几何刚度矩阵考虑壳体应力变化,由位移-压力格式的流固耦合方程建立储液罐在简谐地面加速度下的动力稳定性方程.利用模态截断法降阶上述方程,并基于Floquet理论求解,从而递归搜寻由激励参数描述的动力不稳定边界.利用上述Floquet方法分析Chiba试验模型,并基于B-R准则复核该结果.结果表明,Floquet方法求得的动力不稳定边界与Chiba试验较一致,并与B-R法结果吻合良好.Floquet方法可显著提高动力不稳定边界的求解效率,并消除壳体振型半波假定的影响.     

结构振动主动控制的基本理论及应用

在介绍振动主动控制基本理论的基础上，结合梁的弯曲振动论述了结构振动主动控制的两种基本方法──二次型指标最优控制方法和极点配置法。最后还介绍了结构振动主动控制在高层建筑上的应用实例。     

结构振动主动控制的基本理论及应用

在介绍振动主动控制基本理论的基础上，结合梁的弯曲振动论述了结构振动主动控制的两种基本方法－二次型指标最优控制方法和极点配置法，最后还介绍了结构振动主动控制在高层建筑上的应用实例。     

地铁运行引起的饱和地基动力响应

基于Biot饱和多孔介质的波动方程,通过对时间的Fourier变换得出频域内的波动方程,结合边界条件利用Galerkin法推导出频域-波数域内的u-w格式的2.5维有限元方程,通过快速Fourier逆变换求得三维时域-空间域内的动力响应.通过计算实例验证了计算模型.建立地铁-隧道-饱和地基动力相互作用模型,分析地铁移动荷载引起的饱和地基动力响应.研究表明,地铁荷载加振频率对振动幅值及衰减规律的影响很大,控制荷载自振频率是减小环境振动的最佳措施.     

空间充气展开支撑管的自振特性研究

为了掌握充气支撑管的自振特性,本文基于小变形假定分析了充气圆管的应力分布,并基于ANSYS软件对充气圆管的自振特性进行了深入的研究.分析表明,几何非线性对于结构的振动特性影响不大;充气压力对于固有频率的影响与材料属性相关;充气管的结构形式及初始缺陷对振动特性产生一定的影响,接缝的存在降低了结构的固有频率;同时在充气管的振动模态中,存在着整体的弯曲模态和局部的壳模态形式.小变形假定适合充气管的动态分析,其自振特性与材料属性、结构形式、充气压力及接缝等因素有关.     

一阶变时滞非线性差分方程解的振动准则

在线性差分方程和非线性常时滞差分方程的基础上,通过极限与求和的方法证明了一阶变时滞非线性差分方程的非振动解具有的一些性质;进而利用反证法,假设方程有一非振动解,结合均值不等式法,得出与条件矛盾的结果.得到了一阶变时滞非线性差分方程在不同条件下所有解的振动准则,推广和改进了线性差分方程和非线性常时滞差分方程已有的相关结果.     

顺风激励下高层建筑多重调谐质量阻尼器振动控制的参数研究

基于虚拟激励法，进行顺风激励下结构多重调谐质量阻尼器(MTMD)位移和加速度控制时的参数研究，MTMD具有相同的刚度和阻尼系数但不同的质量，因而最易制作．MTMD最优参数的评价准则定义为，设置MTMD结构的最大位移和加速度动力放大系数的最小值的最小化．MTMD有效性的评价准则定义为，设置MTMD结构的最大位移和加速度动力放大系数的最小值的最小化与未控结构的最大位移和加速度动力放大系数之比值．MTMD冲程的评价准则定义为，MTMD位移动力放大系数的最大值．数值研究表明，结构基本周期和风载大小对MTMD的最优参数和有效性影响很小．但MTMD的冲程对结构基本周期和风载大小的变化比较敏感．MTMD冲程是决定MTMD造价的一个重要指标，因此，应避免受控基本周期产生大的偏移．设计MTMD时，需精确地估计结构的基本周期．此外，n=7～15是高层建筑顺风向MTMD风振控制较佳的总数范围。     

弹性基础上混合边界约束中厚板的横向振动

研究了弹性基础上具有一对混合约束边界的矩形中厚板的振动特性问题.结合运用子域分解技术、单向DQ离散格式和Galerkin法,给出了相应的的半解析分析方法.通过算例讨论了弹性基础参数、混合边界构成和宽厚比等因素对板振动特性的影响.     

一类二阶半线性时滞微分方程的振动准则

建立一类二阶半线性时滞微分方程的几个振动准则.利用一个新的方法,得到所有解振动的一些充分条件,新的结论改善和推广了一些相关文献的振动准则,给出的例子用来阐明新的结论.     

输流管道耦合振动问题的ALE方法研究

本文以ALE理论为基础,结合流体力学的相关理论,推导了用ALE方法描述的Navier-Stokes方程组,构造了基于Petrov-Galerkin格式的迎风有限元列式求解FSI的动力学问题,并在流体区域内采用Newton-Raphson迭代格式求解非线性的N-S方程组。最后采用ALE有限元对等截面直管轴对称流动和变截面弹性管内的粘性流动横向振动进行了模拟计算,并与相关理论和实验结果比较,结果表明:本文方法具有很好的效率和精度。     

结构健康监测中传感器优化设置方法研究

首先探讨了3种基于数据信息最大化准则的传统传感器优化布置方法,即有效独立法、有效独立驱动点-残差法及运动能法.其中前2种基于Fisher信息阵最大化,而第3种基于运动能最大化.然后运用结构振动模态和三样条插值模态之间的均方差最小和抗噪性能最好,这两种比较准则来确定最优的传感器设置方法.数值分析表明:这3种传感器优化布置法都是有效的,而有效独立-驱动点残差法的效果最好.     

基于状态观测器的机敏约束阻尼板模态控制

以对边约束板结构为研究对象,研究了压电机敏约束阻尼技术的振动主动控制问题。基于压电本构关系、GHM阻尼模型和模态理论建立了模态主动控制模型。考虑到模态坐标在工程实际中无法由物理传感器直接测量,基于分离定理进行了模态状态观测器设计,并结合非耦合模态控制法与最优二次型控制进行了振动主动控制器设计。搭建了硬件在环实验平台,在不同外扰激励下开展了振动主动控制实验研究。结果表明,采用带有观测器的模态控制器,对板结构的振动主动控制能取得很好效果:当外界激励为复杂周期信号时,振动响应幅值衰减近60%;当外界激励为随机白噪声时,振动响应的均方根值减少9.48%。     

多正弦窗谱估计应用于振动信号频谱分析

为了保证振动信号频谱分析在确保分辨力时具有良好的方差性能,引入多正弦窗,结合Thomson提出的多窗算法,进行了多正弦窗谱估计算法的理论分析与基于实测汽轮机振动信号的频谱分析效果仿真,分析了算法的分辨力与方差性能,并讨论了正弦窗口数对算法性能的影响.仿真结果表明多正弦窗谱估算法可在谱分辨力和方差性能间取得较好均衡,适合于振动信号频谱分析,性能优于传统的周期图及其各种改进算法.     

一类多时滞二阶中立型微分方程的振动性

中立型泛函微分方程的振动性在理论和应用中有着重要意义.研究了一类具有正负系数的二阶非线性中立型时滞泛函微分方程的振动性,利用Banach空间的不动点原理,通过引入参数函数并结合一些分析技巧,获得了该类方程存在非振动解的新的准则,并得到了该类方程振动的判别准则,这些准则改善了对方程的条件限制,所得结论推广并改进了现有文献中的一系列结果.     

变截面梁振动问题的一种数值计算方法

由等截面梁振动问题的基本解，按照有限解析法的计算思想，推导出变截面梁振动问题的数值计算格式，并用它解决了任意变截面梁的自由振动和强迫振动问题．该方法与一般差分法相比，在网格相同的情况下，其计算精度较高     

深基坑支护结构的一种实用计算方法

采用“C”法分析深基坑支护结构的内力 ,该法较常规的假定土体弹簧系数K沿基坑底下深度z线性分布的“m”法更符合软土地基的实际情况 .但由于“C”法假定土体弹簧系数K =C z,增加了求解的难度 ,鲜见用于实际工程 .基于“C”法的基本假定 ,获得了满足任意精度要求的幂级数解 ,阐述了该方法的计算步骤 ,并将其用于实际工程中 .计算结果表明 :“C”法能使计算得以简化 ,具有一定的推广价值 .     

温度场中冻土接触的蠕变边界单元模型

讨论了接触问题的发展状况.基于临界边界单元法,研究温度场中具有蠕变效应的冻土接触载荷传递问题.分析表明,冻土接触体的能量耗散含在滑动域内切向位移中并进行传递,接触位移区域状态通过热荷载历程进行控制.建立了用于冻土热蠕变分析的增量关系及边界单元法格式.并给出了接触位移和接触力的基本分析结果,并对此进行了讨论.     

主动前轮转向和直接横摆力矩集成控制

针对车辆操稳性控制中功能耦合的主动前轮转向（AFS）与直接横摆力矩控制（DYC）的任务协调问题,提出优化相平面法进行稳定区域划分. 基于所提方法建立轮胎侧向力特性协调准则,实现纵横向动力学系统操稳性集成控制. 以前、后轮侧偏角及两者之差作为车辆横向稳定的表征量,结合轮胎侧向力特性划分车辆横向状态为稳定、临界稳定和失稳状态区间. 建立AFS与DYC的协调准则. 考虑控制算法面向实际应用时状态量的获取问题,建立基于超螺旋算法的状态观测器估计车辆前后轮侧偏角. 分别设计基于自适应超螺旋高阶滑模算法的AFS和DYC控制器,在消除控制器抖振和避免频繁切换的基础上完成稳定性控制. 试验结果表明,所提协调准则和控制算法对协调AFS和DYC有积极作用,且操稳性控制效果良好.     

基于小波自适应算法的轿车顶棚振动控制

以小波变换为基础,采用小波自适应控制方法,利用压电陶瓷片作为传感器和执行器对汽车顶棚进行振动主动控制.分析了小波变换的基本理论及基于D-LMS算法的小波自适应控制原理.设计了相应的实验系统,并搭建了实验平台.实验结果表明:利用小波自适应控制方法,对轿车顶棚进行振动主动控制是可行的,且控制效果良好.