【摘要】：在实际工程问题中，多数情况下结构所受载荷都是以移动载荷的形式出现，移动载荷识别对大型结构和复杂系统的设计分析有着重要的意义。 本文从结构动态响应的重构出发，对移动载荷识别技术进行了研究。在移动载荷识别的过程中，由于载荷作用位置、幅值及方向随时间不断变化，且带有一定的随机性，因此在识别过程中需要提供可靠的结构整体响应信息。然而，结构上所布置的测点总是有限的，通常无法得到结构整体的响应信息。同时，由于移动载荷识别反问题往往是不适定的，即使测量响应中带有微小的噪声，也会导致所识别的结果严重偏离实际。针对这些问题，本文提出了基于结构整体动态响应重构的移动载荷识别方法，围绕结构动力响应关系式的三个方面：移动载荷、系统矩阵和结构动态响应对移动载荷识别的计算反求技术展开研究。利用有限测点的响应信号重构结构整体动态响应，在得到重构后的整体结构响应的基础上，利用移动载荷和动态响应的关系，提出了几种反演算法得到作用于结构的移动载荷。本文的主要研究工作为： (1)研究了基于结构响应重构的反卷积法移动载荷识别算法。在已知部分测点的结构动态响应情况下，，采用径向基函数，通过无网格插值方法重构结构整体动态响应。在系统模态分解的基础上，将系统结构动态响应和系统所受载荷投影到模态坐标下，根据模态坐标下系统动力学方程，利用其解耦性求解出模态坐标下的Green函数，并利用正则化方法通过反卷积计算得到模态域中的移动载荷，并将其投影回物理坐标系，得到待识别的移动载荷。 (2)研究了基于结构响应重构的中心差分格式移动载荷识别算法。对于工程实际问题，为了能快速地进行移动载荷识别，同时避免模态的选取，提出了基于中心差分格式的移动载荷的识别方法，并研究了该算法反求移动载荷时的不适定性，以及时间间隔选择对算法稳定性和反求结果准确性的影响。 (3)研究了带有先验知识的移动载荷识别算法。在进行移动载荷识别过程中测量的响应信息通常是不完备的，如果事先已知关于移动载荷的先验知识，则能降低反求的不适定性。主要研究了在已知载荷作用区域和作用形式的移动载荷反演方法，利用分离可能受载子系统，降低反问题的规模，减少反演过程的不适定性，使反演过程中以较少的结构动态响应信息量得到较为准确稳定的识别结果。 (4)研究了基于区间分析的结构不确定性移动载荷识别算法。结构及材料属性的复杂性等因素使得移动载荷识别的建模过程中不可避免地存在一定程度的不确定性。为了在系统不确定的情况下得到客观的移动载荷识别结果，以区间数学理论为基础将不确定性参量用区间集合进行描述，使不确定性结构的移动载荷识别问题转化为确定性反问题，从而确定移动载荷的上下界。
[Abstract]:......
【学位授予单位】：湖南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TH114
【参考文献】
相关期刊论文 前10条
1 智浩,文祥荣,缪龙秀,林家浩;动态载荷的频域识别方法[J];北方交通大学学报;2000年04期
2 唐秀近;时域识别动态载荷的精度问题[J];大连理工大学学报;1990年01期
3 钟万勰;;结构动力方程的精细时程积分法[J];大连理工大学学报;1994年02期
4 余岭,陈鸿天,罗绍湘;用时域法和频时域法识别桥面移动车载[J];工程力学;2001年05期
5 王晓军;杨海峰;邱志平;张红;;基于Green函数的动态载荷区间识别方法研究[J];固体力学学报;2011年01期
6 徐倩,文祥荣,孙守光;结构动态载荷识别的精细逐步积分法[J];计算力学学报;2002年01期
7 孙道恒,胡俏,徐灏;力学反问题的神经网络分析法[J];计算结构力学及其应用;1996年03期
8 林家浩,智浩,郭杏林;平稳随机振动荷载识别的逆虚拟激励法(一)[J];计算力学学报;1998年02期
9 赵玉成,袁树清,李舜酩,许庆余;动态载荷的小波正交算子变换识别法[J];机械强度;1998年02期
10 魏培君,章梓茂;弹性动力学反问题的数值反演方法[J];力学进展;2001年02期
相关博士学位论文 前2条
1 郭杏林;结构随机载荷识别的理论和实验研究[D];大连理工大学;2003年
2 秦远田;动载荷识别应用技术研究[D];南京航空航天大学;2007年
相关硕士学位论文 前3条
1 宋振;复合材料板壳结构载荷识别[D];南京航空航天大学;2009年
2 周成召;基于支持向量机的动态载荷识别[D];太原理工大学;2006年
3 张勇成;二维分布动载荷时域识别技术[D];南京航空航天大学;2007年
本文编号：
2360853
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jixiegongcheng/2360853.html
