高阶单步法求解非线性动力方程的研究

应用高阶单步法来求解非线性动力方程?(t)=G(Z,t)Z(t)+H(t)。根据泰勒展开的思想提出该文预估式,将已有的高阶单步法转为隐式方法,进行多次预估校正即可求解;另一种思路是把非线性部分看作非齐次项处理,在形式上化为线性系统?(t)=GZ(t)+H(Z,t),推导了新的高阶单步法逐步积分算法,该文方法为隐式方法,同样进行多次预估校正即可求解。数值算例论证了这两种求解思路的有效性。该文扩大了高阶单步法的适用范围。     

结构地震响应控制的优化方法

针对大跨空间结构地震响应主动控制,以超磁致伸缩材料为核心元件设计了一种可以应用于大跨空间结构振动主动控制中的超磁致伸缩作动器,制作出了作动器的原型并对其进行了输出性能测试。使用遗传算法对大跨空间结构主动控制作动器的布置位置进行了优化设计,最后进行了优化效果的数值模拟分析。以此验证了超磁致伸缩作动器具有良好的作动效应,利用遗传算法在大大提高结构主动控制优化设计效率时,可以保证实现对结构的整体优化以及作动器能高效、经济地实现对结构进行主动控制的目的。     

结构受迫振动最优响应和模态主动控制

本文研究结构受迫振动的主动控制,对一般线性阻尼系统,导出了物理空间下的最优响应控制规律,及线性比例阻尼系统的模态控制规律.计算机仿真表明,按本文提出的主动控制规律,可获得较好的受迫振动控制效果,振幅能得到大幅度的降低.     

一类高阶非线性中立型偏微分方程系统解的振动性

本文讨论一类高阶非线性中立型偏微分方程在Robin边界条件下解的振动性.利用垂直相加法和平均法,把该方程解的振动问题转化为泛函微分不等式正解问题.借助微分不等式的有关结论和分析技巧,建立该方程所有解振动的几个充分条件.     

干摩擦阻尼对非线性振动体系的半主动控制

利用半主动的磨擦阻尼控制非线性系统动力响应,地面谐运动下系统的周期响应由快速傅立叶变换与无约束优化相结合的方法计算,非线性振动系统在无半主动控制情况下的另速度传递率曲线和幅率曲线的相对比,说明利用干磨擦阻尼的半主动控制有效好效果。     

非线性阻尼变刚度半主动结构振动控制

提出了具有非线性阻尼器的可变刚度系统及其半主动振动控制理论与方法，通过对５层钢框架试验模型的仿真计算，分析了非线性阻尼变化对结构振动响应的影响。分析结果表明：所提出的半主动控制系统能够有效地减小结构的振动反应。     

非线性结构地震响应的神经网络算法

提出一种基于长短期记忆(long?short-term?memory,?LSTM)神经网络模型计算非线性结构地震响应的新方法,采用单向多层堆叠式LSTM架构,并借助滑动时间窗实现递推计算.改进了模型预测效果的评价指标,可考虑响应在不同幅值区间的敏感性差异,避免了传统评价指标的相位敏感问题.利用实测地震动和多层框架结构进...     

宽带激励下非线性振动系统响应的最小化控制

将一种基于广义谐和函数的随机平均法和随机动态规划原理相结合，提出了一种非线性随机最优控制方法，可以为受宽带激励的单自由度强非线性振动系统设计最优控制规律，以使得系统的稳态响应最小化。方法中的随机平均法用来得到受控系统位移幅值的Ito随机微分方程；用随机动态规划原理为系统稳态响应最小化建立动态规划方程；在控制力为有界的条件下，从动态规划方程中可以导出最优控制规律；通过求解FPK方程得到受控系统的响应。本文用一个具体的例子阐述了这一控制方法的实施过程。     

结构振动的离散变结构控制方法

采用离散系统建模技术和变结构控制系统设计的离散趋近律方法,对地震作用下建筑的振动控制问题进行了研究,给出了系统切换函数的确定方法,推导了系统控制律的表示式,算例分析结果表明,该控制方法能有效地减小结构的地震响应,对于结构抗震控制易于接受的特定采样时间间隔,控制效果优于相应基于连续时间系统的变结构控制方法。     

结构非线性振动的自适应模糊滑模控制

结构在强震作用下将不可避免地进入塑性阶段,表现出非线性行为,而总体上说,结构非线性振动还没有系统、有效的控制方法.本文主要研究了结构非线性振动的自适应模糊滑模控制算法,用模糊系统来自适应地逼近非线性系统以实现滑模控制力,同时采用模糊系统消除滑模控制所带来的抖振现象,并给出了模糊滑模控制器和自适应律的设计.仿真模型采用3层和20层的Benchmark非线性结构模型,每层均设置一个采用自适应模糊滑模控制算法的控制装置,计算出其在地震输入下的结构响应,然后对仿真结果进行了分析.仿真结果表明,自适应模糊滑模控制算法能够充分发挥自适应模糊控制和滑模控制的优点,较好地实现对结构在地震作用下非线性振动的控制,并得到令人满意的结果.     

非线性自适应起落架振动性能研究

飞机起落架系统是一个非线性振动系统 ,通过建立起落架的非线性振动模型和控制方程 ,用数值模拟方法对主动控制起落架和被动起落架的动态特性进行了比较。结果表明 ,采用主动控制技术可大大降低起落架的冲击载荷和振动载荷 ,提高飞机的滑行性能     

基于系统特征响应的结构振动模糊控制规则建立与仿真分析

提出了基于系统特征响应建立模糊控制规则的方法,结合一座三层钢框架模型,具体实现了基于系统特征的模糊控制规则的建立与修正,并将其控制效果与LQ控制进行了比较,检验了本文提出的方法的有效性。     

自适应结构振动主动控制的最佳效果实现

推导了自适应结构振动控制中不同控制目标函数下，次级力源的最优强度以及所能获得的最佳振动和声幅抵消化计算公式，通过理论和计算分析讨论限次级振源和误差传感器的选择和布放规律。研究结果表明，在次级振源和误差传感器的位置选择中，结构模态振型间的相位关系与幅度同样重要。     

二次非线性惯性耦合项对结构响应的影响

本文以图1所示双梁系统为例讨论了二次非线性惯性耦合项对结构响应的影响.正弦激励的扫描曲线表明,当存在内部谐振条件时,随力幅的增长响应由线性区转到非线性区,同时会发生谐振的吸收、不稳定的波动及幅值的饱和等现象,伴随多种振动模式同时发生.从频谱分析图中可以看到他们各自以其自然频率振动,这种现象常常会导致结构的破坏,因此必须引起重视.     

复杂结构局部振动的控制

由于大型复杂结构的高维性，在对其局部振动进行控制时，常规的设计方法设计出的控制器存在着难以实现等问题。针对这一问题，本文提出了一种局部振动控制器的设计方法，它将设计过程分为局部控制器设计和局部控制器作用于复杂结构时的闭环修改两个部分。由于控制器设计是在物理空间内进行的，并且仅需要局部振动测量，因此控制器易于实现。算例中显著的减振效果表明了该方法的可行性。     

巧妙利用振动有效控制振动——《工程非线性振动》书评

由闻邦椿院士撰写的科学著作《工程非线性振动》于2007年10月在科学出版社出版。本书主要研究工程中的非线性振动问题,内容包括:工程应用实例;非线性系统的建模与求解方法;研究非线性振动系统若干动态特性及其工程应用,特别强调在工程中如何对有用的非线性振动进行有效的利用与对有害的非线性振动进行有效的控制。本书是作者所在科研团队长期从事"工程非线性振动"教学和科研工作的总结。本书从非线性振动理论在工程技术领域得到广泛应用的实际情况出发,首先列举了工程技术领域中若干非线性振动实例,进而系统分析了非线性振动问题的主要求解…     

计算结构非线性地震峰值响应的等价线性化模型

多自由度体系的等价线性化方法是预测结构的非线性地震峰值响应的有效方法。单自由度等价线性化模型是该方法的基础。该文在前人研究的基础上,从定性和定量的两个方面综合分析了结构周期、延性系数以及恢复力模型等因素对单自由度等价线性化模型的影响,并通过对大量地震动记录下动力弹塑性分析结果的拟合回归,提出了能够综合反映各方面参数影响的单自由度等价线性化模型。与现有代表性的等价线性化模型相比,该文模型所反映的参数最为全面,预测峰值位移的平均相对误差最小,且略偏于保守。     

一类非线性振动自适应控制的神经网络方法

针对一类非线性振动系统，本文详细阐述了非线性振动自适应控制的神经网络方法。首先提出一类非线性系统的控制模型与自适应控制策略；然后介绍了神经网络控制器的模型，进而导出了基于神经网络的振动自适应控制算法，数字仿真结果表明了这种方法的有效性。     

结构振动主动控制理论及实验研究

本文以薄板结构为模型．运用模态分析方法推导并分析讨论了结构振动主动控制的基本原理和原则，在此基础上，采用自适应滤波技术实现了振动主动控制系统，在对一炬形薄板的振动主动控制实验中取得了良好效果。     

基于库仑摩擦力的结构地震响应混合控制仿真研究

本文铎基于库仑摩擦滑移型基础隔震的混合振动控制问题进行了数值仿真，将运动过程分为滑移期和非滑移期，同时采用变结构趋近律方法进行了控制设计，给出了相应的控制律表达式。结果表明，该混合控制能有效地减少结构各楼层的地震反应，具有较高的工程应用价值。