结构随机振动时域响应统计特征分析的多项式维数分解法

针对结构在随机激励作用下的动力响应统计特征分析问题,提出了结构平稳和非平稳随机振动时域响应分析的多项式维数分解PDD(polynomial dimensional decomposition)法,高效地实现了结构随机振动响应统计矩和概率密度的计算。首先,采用三角级数叠加法模拟随机激励,将其中的随机相位作为结构系统的随机输入,并将结构随机振动时域响应视为关于随机相位的函数。其次,将结构响应函数采用成员函数(Component function)进行维数分解,并对成员函数进行Fourier多项式展开,从而构造出结构响应预测的PDD展开模型。最后,为了解决构造PDD展开模型时面临的高维积分问题,采用降维积分方法降低积分维度,显著提高了计算效率。在数值算例中,进行了单自由度系统和20层框架结构的随机振动时域响应分析,并将本文方法的计算结果与Monte Carlo模拟结果进行对比,验证了建立方法的精确性和高效性。

输电铁塔曲“K节点”地震响应

为研究输电铁塔曲臂"K节点"在地震作用下的响应,通过采用三角级数叠加法,数值模拟典型地震烈度下各场地地震加速度时程;将各地震烈度和场地组合下的地震加速度数值导入ANSYS中,进行了输电铁塔曲臂"K节点"地震响应分析。结果表明:在地震作用上,输电铁塔曲臂"K节点"产生了一定的位移,有限的位移没有影响杆件的极限承载力;杆件最大应力并不在"K节点"杆件处,应力值也并没有超过材料屈服极限。

基于MATLAB的数值模拟地震动加速度时程研究

为研究地震波在各种场地下的动力特性,以MATLAB软件为研究平台,通过采用三角级数叠加法,数值模型了典型地震烈度下各场地地震加速度时程。研究表明:在相同的地震烈度条件下.随着场地类型等级的增大,地震加速度峰值持续时间增加;在相同的场地类型条件下,地震烈度大的地震加速度峰值要偏大些。

车-桥耦合振动的动力响应分析

通过三角级数叠加法模拟桥面不平顺激励,运用大型有限元通用分析软件ANSYS的耦合技术对车-桥耦合振动进行了分析.提出了5个自由度的车辆模型模拟重车,160个梁单元模型模拟简支梁桥,把车辆和桥梁结构视为2个系统,利用Newmark-β法求解车-桥耦合振动方程组,进行了桥梁结构振动的位移、弯矩的响应研究.得到了桥梁跨中最大位移和弯矩都不是发生在桥梁跨中位置;随着桥面不平顺有明显的变化,随着桥面状况的变差,其响应越来越大.