不确定移动载荷激励下弹性梁的非随机振动分析及应用
发布时间：2021-03-21 13:16
移动载荷激励下弹性梁的振动模型是日常生活和工程问题中一类重要的模型,最典型的有汽车和列车过桥问题。随着对这一类问题研究的深入,确定性模型已不再能够足够精确地刻画实际工况和分析预测结构的实际响应特征。比如在车辆过桥模型中,车辆对桥梁的作用力并非确定可知的。针对这种载荷的不确定性,目前大部分学者运用随机过程模型对其进行建模描述,并发展出相应的随机振动分析方法。但是,运用随机过程模型的前提是能得到不确定性载荷的动态概率分布信息,而这在很多情况下并非总是容易或可行的。而基于区间过程的结构不确定性分析方法具有模型简单、对参数样本量要求低和便于工程应用等优点,因此本文针对不确定性移动载荷（流）激励下弹性梁的振动问题,引入区间过程模型描述不确定性移动载荷（流）,基于经典的弹性梁振动理论和区间过程模型性质推导出不确定移动载荷（流）激励下弹性梁振动响应的上下边界解析表达式。进而建立一种新的弹性梁的非随机振动分析方法,以期为非概率模型——区间过程在不确定性问题中的应用做出有益探索和拓展。本文的研究工作主要包括:（1）针对一类典型的工程问题,抽象出移动载荷（流）激励下弹性梁振动的力学模型。对受到单个确定性移...
【文章来源】：湖南大学湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
细长轴零件加工的典型几何误差示意图
即区间过程模型[49,70]。与随机过程模型中精确概率分布对应，区间过程模型在任意时刻使用区间来描述参数的不确定性特征，在整个时域通过上下边界曲线界定动态参数的波动范围，可很大程度上降低对参数样本量的依赖。从而为试验信息难以获得或缺乏的时变不确定性参数建模及相应的结构不确定性分析提供另一种有效的数学工具。虽然区间过程概念和建模方法已被提出，但区间过程模型的应用目前并不多见。近两年 Jiang 等尝试将区间过程模型应用到分析不确定性振动问题上，并已有一些成果发表。文献[49]通过构建激励在时域上离散的区间过程模型，进而求解振动系统响应的区间边界；文献[70]运用区间过程对多自由度振动系统的不确定性激励建模，求解单自由度和多自由度振动系统在时域上响应的上下边界。引入非概率区间过程模型对工程问题中一系列样本概率信息难以获取或匮乏的不确定量进行度量，能有效弥补概率理论在这些问题上应用的缺陷。因此将区间过程模型引入振动问题分析，有望形成一种与经典的随机振动理论相补充的结构不确定性振动分析方法——非随机振动分析方法。这对区间过程在时变不确定性分析中的应用也将起到开拓性作用。
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种考虑相关性的概率--区间混合不确定模型及结构可靠性分析[J]. 姜潮,郑静,韩旭,张庆飞. 力学学报. 2014(04)
[2]锻压机床轻量化研究现状和发展趋势[J]. 翟华,王玉山,李贵闪,钟华勇,赵韩. 机床与液压. 2011(20)
[3]结构的概率-非概率混合可靠性模型[J]. 王军,邱志平. 航空学报. 2009(08)
[4]移动随机荷载作用下桥梁振动分析[J]. 吕峰,林家浩,张亚辉. 振动与冲击. 2008(12)
[5]基于凸模型的结构非概率可靠性优化[J]. 亢战,罗阳军. 力学学报. 2006(06)
[6]不确定非线性结构动力响应的区间分析方法[J]. 邱志平,马丽红,王晓军. 力学学报. 2006(05)
[7]变速车辆与桥梁的耦合振动及其TMD控制[J]. 彭献,殷新锋,方志. 湖南大学学报(自然科学版). 2006(05)
[8]基于凸集模型的多学科耦合系统不确定性分析[J]. 曹鸿钧,段宝岩. 西安电子科技大学学报. 2005(03)
[9]移动荷载作用下桥梁的系统仿真[J]. 肖新标,沈火明. 振动与冲击. 2005(01)
[10]求解车桥耦合振动问题的一种数值方法[J]. 沈火明,肖新标. 西南交通大学学报. 2003(06)
博士论文
[1]考虑相关性的不确定凸集模型与非概率可靠性分析方法[D]. 毕仁贵.湖南大学 2015
[2]公路大跨径连续体系桥梁车桥耦合振动研究[D]. 蒋培文.长安大学 2012
[3]基于多体系统动力学和有限元法的车桥耦合振动精细化仿真研究[D]. 崔圣爱.西南交通大学 2009
[4]列车风与自然风联合作用下的车—桥耦合振动分析[D]. 黄林.西南交通大学 2007
[5]细长轴类工件车削加工的研究[D]. 郭建亮.哈尔滨工业大学 2006
硕士论文
[1]移动荷载列过桥共振状态分析[D]. 程泽农.北京交通大学 2017
[2]移动随机荷载下含缺陷轨道结构振动分析[D]. 杨建栋.大连理工大学 2016
[3]高速铁路车—轨—桥耦合作用下桥梁结构共振响应分析[D]. 张晓丹.华中科技大学 2012
[4]移动车辆荷载作用下桥梁竖向随机振动分析[D]. 张宁.西南交通大学 2010
[5]基于ANSYS的高墩大跨连续刚构桥车桥耦合振动有限元数值分析方法[D]. 蒋培文.长安大学 2009
[6]移动荷载作用下桥梁响应的高效计算[D]. 张守云.大连理工大学 2006
本文编号：3092926
【文章来源】：湖南大学湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
细长轴零件加工的典型几何误差示意图
即区间过程模型[49,70]。与随机过程模型中精确概率分布对应，区间过程模型在任意时刻使用区间来描述参数的不确定性特征，在整个时域通过上下边界曲线界定动态参数的波动范围，可很大程度上降低对参数样本量的依赖。从而为试验信息难以获得或缺乏的时变不确定性参数建模及相应的结构不确定性分析提供另一种有效的数学工具。虽然区间过程概念和建模方法已被提出，但区间过程模型的应用目前并不多见。近两年 Jiang 等尝试将区间过程模型应用到分析不确定性振动问题上，并已有一些成果发表。文献[49]通过构建激励在时域上离散的区间过程模型，进而求解振动系统响应的区间边界；文献[70]运用区间过程对多自由度振动系统的不确定性激励建模，求解单自由度和多自由度振动系统在时域上响应的上下边界。引入非概率区间过程模型对工程问题中一系列样本概率信息难以获取或匮乏的不确定量进行度量，能有效弥补概率理论在这些问题上应用的缺陷。因此将区间过程模型引入振动问题分析，有望形成一种与经典的随机振动理论相补充的结构不确定性振动分析方法——非随机振动分析方法。这对区间过程在时变不确定性分析中的应用也将起到开拓性作用。
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种考虑相关性的概率--区间混合不确定模型及结构可靠性分析[J]. 姜潮,郑静,韩旭,张庆飞. 力学学报. 2014(04)
[2]锻压机床轻量化研究现状和发展趋势[J]. 翟华,王玉山,李贵闪,钟华勇,赵韩. 机床与液压. 2011(20)
[3]结构的概率-非概率混合可靠性模型[J]. 王军,邱志平. 航空学报. 2009(08)
[4]移动随机荷载作用下桥梁振动分析[J]. 吕峰,林家浩,张亚辉. 振动与冲击. 2008(12)
[5]基于凸模型的结构非概率可靠性优化[J]. 亢战,罗阳军. 力学学报. 2006(06)
[6]不确定非线性结构动力响应的区间分析方法[J]. 邱志平,马丽红,王晓军. 力学学报. 2006(05)
[7]变速车辆与桥梁的耦合振动及其TMD控制[J]. 彭献,殷新锋,方志. 湖南大学学报(自然科学版). 2006(05)
[8]基于凸集模型的多学科耦合系统不确定性分析[J]. 曹鸿钧,段宝岩. 西安电子科技大学学报. 2005(03)
[9]移动荷载作用下桥梁的系统仿真[J]. 肖新标,沈火明. 振动与冲击. 2005(01)
[10]求解车桥耦合振动问题的一种数值方法[J]. 沈火明,肖新标. 西南交通大学学报. 2003(06)
博士论文
[1]考虑相关性的不确定凸集模型与非概率可靠性分析方法[D]. 毕仁贵.湖南大学 2015
[2]公路大跨径连续体系桥梁车桥耦合振动研究[D]. 蒋培文.长安大学 2012
[3]基于多体系统动力学和有限元法的车桥耦合振动精细化仿真研究[D]. 崔圣爱.西南交通大学 2009
[4]列车风与自然风联合作用下的车—桥耦合振动分析[D]. 黄林.西南交通大学 2007
[5]细长轴类工件车削加工的研究[D]. 郭建亮.哈尔滨工业大学 2006
硕士论文
[1]移动荷载列过桥共振状态分析[D]. 程泽农.北京交通大学 2017
[2]移动随机荷载下含缺陷轨道结构振动分析[D]. 杨建栋.大连理工大学 2016
[3]高速铁路车—轨—桥耦合作用下桥梁结构共振响应分析[D]. 张晓丹.华中科技大学 2012
[4]移动车辆荷载作用下桥梁竖向随机振动分析[D]. 张宁.西南交通大学 2010
[5]基于ANSYS的高墩大跨连续刚构桥车桥耦合振动有限元数值分析方法[D]. 蒋培文.长安大学 2009
[6]移动荷载作用下桥梁响应的高效计算[D]. 张守云.大连理工大学 2006
本文编号：3092926
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