基于Newmark方法的动载荷识别方法研究
发布时间：2021-01-07 10:15
工程结构中的动载荷信息一般无法直接测量,因此通过测量结构上振动响应来反演其真实动载荷的间接方法的研究备受关注,本文研究基于Newmark方法的多自由度系统和连续系统的动载荷识别方法。Newmark方法是一种求解结构动力学响应的数值方法,由于其良好的稳定性和适应性,在此基础上发展出逆Newmark方法来解决动载荷识别问题。本文首先详细推导了基于Newmark方法的多自由度系统动载荷识别方法,然后利用模态坐标变换将该方法推广到模态空间,提出了模态空间下的Newmark动载荷识别方法,给出了算法的基本步骤和递推过程,并研究了模态空间下模态截断的基本原则,通过数值仿真全面分析了该动载荷识别方法对于单点和多点的集中动载荷识别效果。然后基于连续系统的模态分析理论,提出了连续系统的动载荷识别方法,以简支梁为例详细推导了该方法的理论算法,通过数值仿真和试验分别验证了该方法在连续系统动载荷识别中的可行性和可靠性。针对噪声引起的累积误差导致动载荷识别结果的漂移,通过高通滤波器克服误差发散问题,最后,分析了模态截断阶数对于连续系统动载荷识别结果的影响,合适的模态截断阶数可以提高计算效率和识别精度。通过动载荷...
【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：93 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
注释表
第一章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 国内外研究发展现状
1.2.1 动载荷识别频域法
1.2.2 动载荷识别时域法
1.2.3 Newmark方法
1.3 论文主要内容和章节安排
第二章 Newmark方法和模态空间理论
2.1 引言
2.2 Newmark直接积分法
2.3 模态坐标变换和模态截断
2.4 动载荷识别评估方法
2.5 本章小结
第三章 基于Newmark方法的多自由度系统动载荷识别
3.1 引言
3.2 物理空间下的多自由度系统动载荷识别理论
3.3 模态空间下的多自由度系统动载荷识别理论
3.4 物理空间下的多自由度系统动载荷识别仿真研究
3.4.1 单激励载荷识别
3.4.2 多激励载荷识别
3.5 模态空间下的多自由度系统动载荷识别仿真研究
3.6 模态截断阶数对动载荷识别的影响
3.6.1 模态截断原则
3.6.2 模态截断后的动载荷识别仿真算例
3.7 本章小结
第四章 基于Newmark方法的连续系统动载荷识别方法
4.1 引言
4.2 连续系统的动力学理论及其动载荷识别方法
4.2.1 连续系统动力学理论
4.2.2 连续系统的动载荷识别方法
4.3 基于Newmark方法的连续系统动载荷识别仿真研究
4.3.1 基于Newmark方法的连续系统单激励的动载荷识别
4.3.2 基于Newmark方法的连续系统多激励的动载荷识别
4.4 模态截断阶数对连续系统动载荷识别的影响
4.5 基于Newmark方法的动载荷识别试验验证
4.5.1 简支梁模态参数识别试验
4.5.2 简支梁动载荷识别试验
4.6 本章小结
第五章 总结与展望
5.1 总结
5.2 展望
参考文献
致谢
在学期间的研究成果及发表的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于IMPSCO和改进Newmark-β算法的结构系统及激励辨识研究[J]. 麻胜兰,姜绍飞,陈志刚. 振动与冲击. 2017(15)
[2]基于Newmark-β法的载荷识别研究[J]. 苏文献,范正炼,邓蕾,陈功. 中国工程机械学报. 2016(02)
[3]基于模态坐标变换梁分布动载荷识别技术[J]. 姜鑫,张方,姜金辉. 国外电子测量技术. 2016(02)
[4]动载荷识别时域方法的研究现状与发展趋势[J]. 周盼,张权,率志君,李玩幽. 噪声与振动控制. 2014(01)
[5]一种飞机垂尾抖振载荷识别的新方法[J]. 贾有,杨智春. 航空学报. 2013(10)
[6]基于动态规划的动载荷时域识别方法研究[J]. 朱涛,赵科,肖守讷,阳光武. 振动与冲击. 2012(13)
[7]旋转铁木辛柯梁分布动态载荷的时域识别研究[J]. 邓军,陈国平,张方. 机械科学与技术. 2011(06)
[8]动态载荷识别位置优化的传递函数相干法[J]. 周林,郑四发,王彬星,连小珉,李克强. 振动工程学报. 2011(01)
[9]多点平稳随机载荷识别方法研究[J]. 姜金辉,陈国平,张方. 振动工程学报. 2009(02)
[10]Newmark-精细积分方法的选择及稳定性[J]. 郭泽英,李青宁. 世界地震工程. 2008(03)
博士论文
[1]分布随机动载荷识别理论与方法[D]. 姜金辉.南京航空航天大学 2010
硕士论文
[1]动载荷时域Wilson-θ识别方法和PATRAN二次开发[D]. 陈英华.南京航空航天大学 2010
本文编号：2962379
【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：93 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
注释表
第一章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 国内外研究发展现状
1.2.1 动载荷识别频域法
1.2.2 动载荷识别时域法
1.2.3 Newmark方法
1.3 论文主要内容和章节安排
第二章 Newmark方法和模态空间理论
2.1 引言
2.2 Newmark直接积分法
2.3 模态坐标变换和模态截断
2.4 动载荷识别评估方法
2.5 本章小结
第三章 基于Newmark方法的多自由度系统动载荷识别
3.1 引言
3.2 物理空间下的多自由度系统动载荷识别理论
3.3 模态空间下的多自由度系统动载荷识别理论
3.4 物理空间下的多自由度系统动载荷识别仿真研究
3.4.1 单激励载荷识别
3.4.2 多激励载荷识别
3.5 模态空间下的多自由度系统动载荷识别仿真研究
3.6 模态截断阶数对动载荷识别的影响
3.6.1 模态截断原则
3.6.2 模态截断后的动载荷识别仿真算例
3.7 本章小结
第四章 基于Newmark方法的连续系统动载荷识别方法
4.1 引言
4.2 连续系统的动力学理论及其动载荷识别方法
4.2.1 连续系统动力学理论
4.2.2 连续系统的动载荷识别方法
4.3 基于Newmark方法的连续系统动载荷识别仿真研究
4.3.1 基于Newmark方法的连续系统单激励的动载荷识别
4.3.2 基于Newmark方法的连续系统多激励的动载荷识别
4.4 模态截断阶数对连续系统动载荷识别的影响
4.5 基于Newmark方法的动载荷识别试验验证
4.5.1 简支梁模态参数识别试验
4.5.2 简支梁动载荷识别试验
4.6 本章小结
第五章 总结与展望
5.1 总结
5.2 展望
参考文献
致谢
在学期间的研究成果及发表的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于IMPSCO和改进Newmark-β算法的结构系统及激励辨识研究[J]. 麻胜兰,姜绍飞,陈志刚. 振动与冲击. 2017(15)
[2]基于Newmark-β法的载荷识别研究[J]. 苏文献,范正炼,邓蕾,陈功. 中国工程机械学报. 2016(02)
[3]基于模态坐标变换梁分布动载荷识别技术[J]. 姜鑫,张方,姜金辉. 国外电子测量技术. 2016(02)
[4]动载荷识别时域方法的研究现状与发展趋势[J]. 周盼,张权,率志君,李玩幽. 噪声与振动控制. 2014(01)
[5]一种飞机垂尾抖振载荷识别的新方法[J]. 贾有,杨智春. 航空学报. 2013(10)
[6]基于动态规划的动载荷时域识别方法研究[J]. 朱涛,赵科,肖守讷,阳光武. 振动与冲击. 2012(13)
[7]旋转铁木辛柯梁分布动态载荷的时域识别研究[J]. 邓军,陈国平,张方. 机械科学与技术. 2011(06)
[8]动态载荷识别位置优化的传递函数相干法[J]. 周林,郑四发,王彬星,连小珉,李克强. 振动工程学报. 2011(01)
[9]多点平稳随机载荷识别方法研究[J]. 姜金辉,陈国平,张方. 振动工程学报. 2009(02)
[10]Newmark-精细积分方法的选择及稳定性[J]. 郭泽英,李青宁. 世界地震工程. 2008(03)
博士论文
[1]分布随机动载荷识别理论与方法[D]. 姜金辉.南京航空航天大学 2010
硕士论文
[1]动载荷时域Wilson-θ识别方法和PATRAN二次开发[D]. 陈英华.南京航空航天大学 2010
本文编号：2962379
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