基于位移的重力坝时变可靠性研究

以混凝土重力坝为例,在考虑混凝土老化及腐蚀的前提下,以位移减去许用位移作为功能函数,基于位移分布及变异系数保持不变这一假设,提出了一种基于位移的时变可靠性计算方法,即根据抗滑稳定功能函数、下游坝趾抗压功能函数、上游坝踵抗拉功能函数及位移测量结果来确定许用位移的均值和方差,通过已有混凝土老化及腐蚀的研究成果,拟合出混凝土弹性模量、腐蚀厚度随时间变化的表达式,进而以30年为基准,运用ANSYS软件对未来70年重力坝的可靠指标进行仿真,并根据仿真结果预测了达到服务期后的可继续使用年限,进而证明了方法的合理性和有效性。     

建筑结构含分数阶振动控制的最优阶次研究

为了在实际控制中获得更好的控制效果,以整数阶模型为研究对象,在控制器设计时人为地引入分数阶,通过定义控制性能指标和寻优来确定最优控制的分数阶阶次.为了建立分数阶系统和原整数阶系统之间的联系,取含分数阶状态方程和原整数阶系统状态方程一致的输出变量,并采用输出控制策略使得所设计的分数阶控制器能够应用于原整数阶模型.仿真结果表明,分数阶阶次的选择不仅影响系统控制的效果,还影响系统的稳定性,并给出了一个实例分析来说明本研究方法的可行性.     

内河单柱式航标防撞有限元动力分析

利用ABAQUS非线性有限元程序,对船舶撞击航标桩的土体结构进行有限元动力分析,分别对无防撞设施和防撞设施分别为钢飘护舷和钢管防护架的航标桩受到撞击后的动力响应进行分析.通过应力、位移及加速度响应时程曲线对3种情况进行对比分析与优化选择.结果表明,采用钢飘护舷具有更好的防护作用.同时也提出了设计及使用的问题和建议,为今后推广和使用具有一定的指导意义.     

基于遗传算法的降阶模型修正方法研究

以实验模态数据修正降阶模型为研究对象，由于所测量的特征对阶数通常小于模型阶数，造成了特征方程为超越方程。为了求解超越方程以确定质量与刚度修正矩阵，提出随机给定超越方程中的多余变量值，采用遗传算法来寻优。为了使修正矩阵的范数较小，对多余变量值进行了约束处理。为了达到修正目的，通过不断改变多余变量值，并采用基于实代码遗传算法来确定优化结果，最后给出了一个计算实例。该算法的优点是可以得到多组最优阶，精度较高；缺点是计算量较大，不适合于动态模型修正。     

山地车减振方法研究

根据随机振动理论与有关的车辆振动环境标准，建立了一类山地车全悬架行驶振动模型，为改善行驶舒适性，以山地车为研究对象，对其闰振系统参数进行了优化，并将优化前后的性能加以对比，证明了该模型的有效性，大大改善了骑行的舒适性。     

基于小波分解的框架结构缺陷识别方法

为了检测出框架结构的缺陷，在小波分解的基础上，通过对脉冲激励下正常和有缺陷的框架结构模型的响应进行分析，以输出信号各频带内能量为元素构造一个特征向量，对照各层缺陷对应的特征向量来确认结构的缺陷位置。最后，实验验证了本文方法的正确性。     

采用半主动TMD的建筑结构振动控制研究

为了改善在建筑结构中采用调频质量阻尼器（简称TMD）进行抗震时抗震效果不稳定和抑制频带窄等缺点，研究了变阻尼半主动调频质量阻尼器（简称STMD）。为了使阻尼变化容易实现，在设计激励力时采用了阶跃函数方式；同时还考虑到变动阻尼应在一定范围内进行的特点，提出了含约束的结构振动半主动控制方案；在控制策略方面，考虑到地震的随机性，引入了广义预测控制方法。从实例分析可知，采用STMD可以使设计质量、刚度和阻尼值分别下降约30％，90％，90％。计算仿真结果表明，采用STMD的抗震效果比TMD要好得多。     

有限元模型修正的虚拟拉直算法

在拉直算法的基础上,提出了一种新的有限元模型修正方法.拉直算法主要适合于模型修正模型中的约束方程不出现矛盾方程的情况,而对于出现矛盾的约束方程,修正效果可能会很差,其主要原因是修正变量较少,这也导致了拉直算法不适合于含高阶实验模态数据的修正.因此,为了避免矛盾方程的出现和获得可行的修正模型,提出增加带宽的方式(即附加虚拟元素)以增加未知变量的个数,并提出了虚拟拉直修正方法,该方法可有效地修正含高阶模态的实验模态数据.最后以一个平面框架结构为例来说明本文方法的可行性.     

含饱和作动器的主动TMD振动控制研究

以含主动调谐质量阻尼器(TMD)的建筑结构为研究对象,研究作用于TMD上的作动器输出力小于设计控制力时的控制方法.为了确定系统控制率,在满足线性矩阵不等式约束的前提下,通过优化控制目标函数来达到.同时,为了保证控制效果,采用了峰-能量控制器.最后,以一座六层建筑物为例来说明本文方法的可行性.     

杂交遗传算法在结构振动控制优化中的应用

为了减少结构振动控制所需能量,必须对所设计结构参数进行优化设计,传统的优化方法是很难获得结果的.为此,本文首先介绍了控制系统能量的计算公式,然后在杂交遗传算法和实代码遗传算法的基础上,开发了一种能够处理实变量的改进的杂交遗传算法,对于含不等式约束的优化问题,采用了Pareto处理方式.本文方法可以处理含约束的优化目标问题,通过一个一般优化问题和本文研究的具体问题的实例分析可知本文所提出的方法是有效的.