基于模态振型的简支梁损伤识别

相比结构的频率,振型反应的信息更加丰富.振型曲率是对结构损伤十分敏感的一个指标;利用简支梁结构损伤前后的1阶振型曲率差对其进行损伤识别,对损伤位置有较好的识别效果,而利用高阶振型无法进行识别;对于简支梁损伤程度,利用振型曲率差只能进行定性的识别,随着损伤程度的加深,图形突变增大.     

基于振型参数的结构损伤检测研究

近年来对结构的损伤检测方法较多,本文利用有限元分析软件MSC/Patran&Nastran对简支梁结构进行模态分析。根据结构损伤前后的振型参数变化,用一阶振型比、振型曲率、振型曲率差和一阶振型曲率比等指标对结构进行了损伤检测的数值研究,分析结果表明几个指标对损伤比较敏感,对结构损伤检测具有一定参考价值。     

大跨度桥梁强震动数字监测系统的研制

对桥梁进行强震动观测,实时监测桥梁结构的受震动情况,可以达到减轻地震灾害的最终目标.文中基于悬索桥的地震响应分析,探讨了特大桥梁强震动数字监测系统的方案,包括监测断面选择、系统主要技术指标、桥梁强震动预警系统、强震动观测数据处理和报告提交等.该系统可为震后的抗震救灾及各类建筑结构的抗震设计规范等提供准确、定量的地面加速度数据,从而为桥梁的地震灾害预防、工作状态诊断和病害处治提供有效途径.     

基于地震记录的震动图校正方法研究

针对地震动强度速报工作,利用地震动衰减关系和地震台站记录到的数据研究地震动强度衰减中地震事件内部(intra-earthquake)的不确定性.通过台站实际观测值与理论计算值之间的残差分析,提出了利用台站数据对缺少台站地区理论估计值的对数偏差校正方法.研究分析表明,线性偏差校正方法对系统偏差校正的效果不显著,与使用汪素云2000年回归的我国东部峰值加速度(PGA)衰减关系的结果相当;针对特定震级的地震不约束R0(近场饱和因子)拟合的衰减关系,由于近场台站分布的不均匀性,使得R0过大,衰减关系对近场地震动参数缺乏控制;对数偏差校正方法的结果与固定R0拟合地震动衰减关系的结果大致相当,适合于地震动强度速报中缺少台站数据的地区地震动参数理论估计值的系统偏差校正.最后以2010年3月4日中国台湾屏东6.4级地震为例,比较了点圆和点椭圆衰减关系模型的对数残差及震动图的分布形态,说明衰减关系模型对震中地区地震动参数估计值的分布影响较大,并利用对数偏差校正方法快速生成震动图展示了该校正方法的可靠性.     

地震动扭转分量对基础隔震结构响应的影响

讨论了获得扭转地震加速度的原理,并通过编制Matlab程序获得了LIMON COSTA RICA地震波的绕z轴扭转加速度分量。对一个12层基础隔震结构进行ANSYS软件时程分析,对结构模型输入LI-MON COSTA RICA地震波扭转加速度分量以及平动加速度分量,进行时程分析,研究结果表明:地震动绕z轴扭转分量对隔震支座的影响很小,以后还需针对不同的结构类型和地震动做更多的研究。     

基于试验模态振型的结构损伤检测参数比较

结构在使用过程中,当受到外界环境变化(如腐蚀、疲劳、冲击、过载等)的影响时,容易产生损伤破坏.结构损伤会引起结构的几何形态或者材料性质产生变化.因此,无损检测技术对于确保结构的安全性、可靠性以及使用寿命有着至关重要的意义.结构损伤检测研究的主要方法是寻找到一种参数,它可以通过对测量得到的特征向量的变化值进行计算分析来获得.这种损伤敏感参数必须满足在损伤位置能够出现明显的"跳动"这个条件,从而可以判定损伤的位置以及程度.本文结合对悬臂梁的试验模态分析数据,对现有的两种基于模态振型的损伤识别方法进行了研究,并对这两种方法的可靠性进行了验证分析.     

基于地震动信号的目标识别

地面目标地震动信号的特性分析是进行地面目标识别的关键,针对人员、车辆地面目标运动时产生的地震动信号,利用JLD-3传感器和DSP设计了一种信号采集与处理系统,并进行多次外场测试.得到的信号时域、频域特征向量可作为目标分类的依据.试验结果表明,该系统结构简单、可靠性高,能有效识别由人员与车辆运动引起的地震动信号.     

已知地震记录的多点地震动仿真

为寻求大跨度结构分析所需的合理地震动输入,给出了一种基于已知地震记录的多点地震动合成法,该方法使用AR模型估计谱函数,利用多元线性预测对未知输入点地震动进行预测,通过高斯随机抽样来反应地震动的随机因素,并采用分窗叠加的办法反应时变特性.通过比较合成地震动与该处真实地震记录说明了该合成方法具有准确性和合理性,可以为大跨度结构抗震计算提供参考.     

基于有限元模型和模态参数的损伤识别

本文从特征值问题出发，结合结构系统的有限单元模型并引入单元损伤因子，导出了求解单元损伤因子的方程，从而可以确定结构的损伤位置和损伤程度。利用简支梁进行了数值模拟，建立了简支梁的有限单元模型，用不同单元弹性模量的降低来模拟各种不同的损伤工况，并对每种工况进行了损伤位置和损伤程度识别，数值模拟结果同实际情况吻合很好。     

基于结构动力响应的结构损伤识别

把单元刚度修正系数作为待识别参数 ,综合考虑了各结构参数对结构的影响 ,并运用条件优化方法对单元刚度修正系数进行计算 ,经过实例运算验证了其对结构损伤的敏感性和有效性     

基于ORACLE的强地震记录数据库

强震记录的收集、管理是地震工程和工程抗震的基础工作之一，据此，采用国际上先进的关系型数据库ORACLE设计建立强震记录数据库，该库能将来自国内外不同媒介上不同格式的数据自动转换，具有多个字段任意截断的检索功能，并用第4代语言（4GL）FORMS设计成友好的用户界面，该库还能和图形库GKS连接，使用户在检索到某一记录后能直接在屏幕上得到该记录的曲线．     

大坝强震监测安全预警与决策支持系统研究

介绍了目前国内国外大坝强震安全监测技术的现状,阐述了大坝强震监测仪器的特点、功能和发展趋势,指出了强震监测工作在实际工程应用中存在的问题和在大坝强震安全监测中存在的模糊认识。利用计算机及网络技术,将信息远程传输和信息数据库管理概念引入大坝强震监测技术领域,提出了大坝强震监测安全预警与决策支持系统的新思想。对系统的功能、基本原理、系统的总体结构、系统的研究内容以及系统的数据流程等大的技术要点进行了论述性研究,为水电工程强震安全评价工作的发展方向提出个人的观点,以及实现这一观点的技术思路。     

轴向运动正六边形板的自由振动

本文研究了在轴向运动激励下正六边形薄板的横向自由振动问题。应用Reddy三阶剪切变形板理论刻画板的力学状态,采用6节点三角形单元离散求解域,利用虚功原理建立系统的动力学有限元方程。数值算例选取2种典型布置形式,并分别考虑固支和简支2种边界条件。通过求解系统方程得到了前四阶固有频率,经与ANSYS计算结果对比,验证了本研究方法的准确性。研究发现,速度通过离心力和科氏力影响系统固有振动,且速度与各阶频率反相关。正六边形板的第二和第三阶振动分别有2种模态,速度为零时其固有频率相同,但随着速度的增大逐渐分离。本文揭示的若干动力学现象可为轴向运动正六边形薄板的设计和优化提供参考。     

全封闭型桅杆的振动模态分析

以船舶非桁架结构形式的全封闭型桅杆作为研究对象，利用三维有限元方法，对其固有频率及振形进行了较为详细的数值分析，获得了关于这种复杂结构形式桅杆振动特性的有意义的结果．     

基于Internet的强震仪监测网络系统的设计

采用基于Internet的远程控制系统通用结构的基本思想,结合分布式数据采集、集中式数据处理的具体要求,提出了基于Internet的强震仪监测网络系统的设计方案,介绍了监控组态软件的重要作用.     

基于改变结构刚度模态试验的动力学模型修改

提出了一种新的动力学有限元模型刚度与质量矩阵的修正方法.在分别测量原结构动力学系统的模态和改变结构刚度后的动力学系统模态基础上,利用矩阵计算和代数方程求解,计算出原结构有限元模型的刚度、质量矩阵的修正量.文中用实例研究了用非完整模态集进行模型修正时,实测模态阶数与模型修改后刚度、质量阵元素及模态频率、振型的计算精度之间的关系,从而证明了本文所给出方法的可用性以及当误差局限于局部小区域时该方法所具有的易用性与准确性.     

激励频率对扭转模态磁致伸缩导波检测性能影响

在综合考虑力-磁-声的多个物理场耦合的基础上,通过采用有限元数值仿真方法模拟扭转模态磁致伸缩导波对铁磁性管道的检测,研究激励电流频率对T模态导波检测效果的影响,并通过实验给予验证.结果表明:实验研究数据与仿真计算结果具有相同的变化趋势且存在一个最优频率;激励频率对检测效果有着明显的影响,通过调整激励频率能够使扭转模态导波幅值最大,实现磁致伸缩导波检测性能的优化.     

工具系统结构模态实验方法的应用研究

对工具系统进行结构模态的测试和分析是研究其动力学特性的基础,文中先采用有限元法(FEM),在构建工具系统有限元模型的基础上求解其自由条件下的模态参数:固有频率和振型,再利用实验模态分析(EMA)方法对有限元法求解结果进行验证和补充,研究结果表明:FEM和EMA各有优势和不足,在工程应用中需要将两者有效地结合起来,保证研究对象结构模态参数的测试和分析更加合理。     

基于Radon变换和Gabor变换鉴别运动模糊方向角

对于匀速直线运动的模糊图像,准确鉴别运动方向角是图像复原的关键。分析了运动模糊图像的频谱特征,介绍了Radon变换的数学原理及用其估计运动模糊方向角的思路、步骤和数值实验结果。由于实际拍摄的模糊图像在很多时候频谱特征不够明显,导致用Radon变换鉴别角度出现大的误差,为此,提出了基于Gabor变换的一种改进算法。算法运用"窗口"聚焦频谱图像中心,较好地消除了噪声干扰并克服了Radon变换的弊端,数值实验结果验证了该算法的有效性。     

基于共模电流频谱能量的共模干扰抑制研究

在电力电子装置中不存在两个互补对称共模噪声源时,可以采用外加补偿电路的有源并联共模电磁干扰抑制技术。分析了补偿电路与被补偿桥臂的PWM信号传输时间差对共模电磁干扰抑制效果的影响。分析了共模电流频谱最大值、频谱平均值和频谱能量3种评估指标的特点与计算,并仿真研究了它们与传输时间差之间的关系。说明了共模电流频谱能量是一个理想的快速评估共模电流大小的指标。采用DSP建立了数字化并联有源共模EMI抑制的单相半桥逆变器物理实验模型,实验结果表明了共模电流频谱能量评估的有源并联共模电磁干扰抑制技术的正确性和有效性。