【摘要】：在實際工程問題中，多數(shù)情況下結構所受載荷都是以移動載荷的形式出現(xiàn)，移動載荷識別對大型結構和復雜系統(tǒng)的設計分析有著重要的意義。 本文從結構動態(tài)響應的重構出發(fā)，對移動載荷識別技術進行了研究。在移動載荷識別的過程中，由于載荷作用位置、幅值及方向隨時間不斷變化，且?guī)в幸欢ǖ碾S機性，因此在識別過程中需要提供可靠的結構整體響應信息。然而，結構上所布置的測點總是有限的，通常無法得到結構整體的響應信息。同時，由于移動載荷識別反問題往往是不適定的，即使測量響應中帶有微小的噪聲，也會導致所識別的結果嚴重偏離實際。針對這些問題，本文提出了基于結構整體動態(tài)響應重構的移動載荷識別方法，圍繞結構動力響應關系式的三個方面：移動載荷、系統(tǒng)矩陣和結構動態(tài)響應對移動載荷識別的計算反求技術展開研究。利用有限測點的響應信號重構結構整體動態(tài)響應，在得到重構后的整體結構響應的基礎上，利用移動載荷和動態(tài)響應的關系，提出了幾種反演算法得到作用于結構的移動載荷。本文的主要研究工作為： (1)研究了基于結構響應重構的反卷積法移動載荷識別算法。在已知部分測點的結構動態(tài)響應情況下，，采用徑向基函數(shù)，通過無網(wǎng)格插值方法重構結構整體動態(tài)響應。在系統(tǒng)模態(tài)分解的基礎上，將系統(tǒng)結構動態(tài)響應和系統(tǒng)所受載荷投影到模態(tài)坐標下，根據(jù)模態(tài)坐標下系統(tǒng)動力學方程，利用其解耦性求解出模態(tài)坐標下的Green函數(shù)，并利用正則化方法通過反卷積計算得到模態(tài)域中的移動載荷，并將其投影回物理坐標系，得到待識別的移動載荷。 (2)研究了基于結構響應重構的中心差分格式移動載荷識別算法。對于工程實際問題，為了能快速地進行移動載荷識別，同時避免模態(tài)的選取，提出了基于中心差分格式的移動載荷的識別方法，并研究了該算法反求移動載荷時的不適定性，以及時間間隔選擇對算法穩(wěn)定性和反求結果準確性的影響。 (3)研究了帶有先驗知識的移動載荷識別算法。在進行移動載荷識別過程中測量的響應信息通常是不完備的，如果事先已知關于移動載荷的先驗知識，則能降低反求的不適定性。主要研究了在已知載荷作用區(qū)域和作用形式的移動載荷反演方法，利用分離可能受載子系統(tǒng)，降低反問題的規(guī)模，減少反演過程的不適定性，使反演過程中以較少的結構動態(tài)響應信息量得到較為準確穩(wěn)定的識別結果。 (4)研究了基于區(qū)間分析的結構不確定性移動載荷識別算法。結構及材料屬性的復雜性等因素使得移動載荷識別的建模過程中不可避免地存在一定程度的不確定性。為了在系統(tǒng)不確定的情況下得到客觀的移動載荷識別結果，以區(qū)間數(shù)學理論為基礎將不確定性參量用區(qū)間集合進行描述，使不確定性結構的移動載荷識別問題轉(zhuǎn)化為確定性反問題，從而確定移動載荷的上下界。
[Abstract]:......
【學位授予單位】：湖南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2012
【分類號】：TH114

【參考文獻】

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本文編號：2360853