基于傅里叶幅值检验扩展法的轨道车辆垂向模型全局灵敏度分析

为筛选明显影响轨道车辆垂向振动特性的设计参数,简化车辆模型参数优化设计过程,采用傅里叶幅值灵敏度检验扩展法对典型轨道车辆垂向模型进行参数灵敏度分析。研究结果表明,二系悬挂与一系悬挂阻尼变化对车体沉浮运动影响较一系悬挂刚度大;调整车辆定距也会在相当程度上影响车体点头运动;模型设计参数间存在微弱的交互作用。所用该研究方法及结论对轨道车辆模型的振动特性研究及参数优化设计具有一定参考价值与工程意义。

EFAST法在管路系统冲击响应中的应用研究

介绍了傅里叶幅值灵敏度检验扩展法(EFAST)的基本理论,应用ANSYS-APDL建立了某型艇动力装置管路系统的参数化模型,利用MATLAB软件编制了应用傅里叶幅值灵敏度检验扩展法计算该模型的灵敏度程序,灵敏度分析计算结果表明,对本管路系统而言,管路壁厚,弹性吊架的刚度、集中质量的大小及位置、弹性支撑位置对管路系统的冲击响应影响较大。该研究方法及结论为管路系统抗冲击优化设计提供了依据。

基于EFAST法的多管火箭射击密集度全局灵敏度分析

为定量分析各种随机因素(弹、炮、气象环境等)对射击密集度的影响程度,对多管火箭射击密集度的影响因素进行全局灵敏度分析。基于火箭飞行动力学方程建立火箭弹落点计算模型,采用傅里叶幅值灵敏度检验扩展法(extended Fourier amplitude sensitivity test,EFAST)对落点计算模型进行全局灵敏度分析,并对某122 mm多管火箭炮进行分析计算。分析结果表明:火箭弹的质量误差及弹体的起始扰动是影响射击密集度的主要因素,各随机因素参数间存在一定的交互作用,EFAST计算量较小、结果直观清晰、便于分析。

基于EFAST的盾构隧道安全指标全局敏感性分析

为了分析地铁隧道健康监测中各个指标之间的相互演化作用关系,提出了一种对监测数据进行分析的数据挖掘思路,将傅里叶幅值灵敏度检验扩展法(EFAST)应用于各项指标的全局敏感性分析中。依据现行隧道安全评价规范,建立反映隧道安全状态的指标体系;通过基于粒子群优化的最小二乘法支持向量机(PSO-LSSVM),模拟构建了各安全指标函数拟合模型,用以描述隧道各安全指标之间相互作用关系;在此基础上,采用EFAST对该模型的指标进行了全局敏感性分析。结果发现,对隧道安全性影响较大的敏感因素有管片接缝张开宽度、管片接缝接触应力和隧道沉降值;另外,还分析了不同的目标参数、不同的参数取值范围、不同的输入参数的分布形式对参数敏感度值的影响,从不同的角度揭示了盾构地铁隧道中参数的相互作用机理的演化规律。

转向架临界速度的不确定性研究

铁道车辆临界速度与很多参量有关,如何准确有效地建立它们之间的函数关系进行不确定性研究是一个比较复杂的问题.基于此,推导高维多阶基于正态分布场的Hermite正交多项式,采用拉丁超立方采样的配点方式建立某转向架临界速度与随机参量之间的函数关系;分析了不同变异系数下转向架悬挂系统部件左/右、前/后均服从独立正态分布时临界速度的变化规律.可靠性分析的结果表明:随着变异系数的不断增大,只有取较低的临界速度限定值,才能保证转向架系统具有低的失效概率.灵敏度分析的结果则显示:二系悬挂横向阻尼对临界速度影响最大,不同的前/后悬挂部件对临界速度有着不同的重要性影响,变异系数的变化不会根本性改变参量的灵敏度指标排序.

矿坑涌水量预测模型参数灵敏度分析

矿区水文地质条件一般较复杂,参数的空间变异性强,致使矿坑涌水量预测模型中的参数具有一定的不确定性,从而影响预测结果的可靠度。为定量确定影响预测结果的主要因子,文章以某金属矿区的矿坑涌水量计算模型为研究对象,运用扩展傅里叶幅度灵敏度检验法(extended Fourier amplitude sensitivity test,EFAST)对模型参数进行了全局灵敏度分析,得到相关参数的一阶灵敏度和总灵敏度,并分别与局部灵敏度分析法和Morris法的评价结果进行了详细对比分析。研究结果表明,采用EFAST法开展矿坑涌水量预测模型的参数灵敏度分析是切实可行的,也是较为有效的方法之一,矿坑涌水量预测结果对渗透系数最为敏感。

基于统计能量分析原理的声振耦合模型全局灵敏度分析

为探究统计能量参数不确定性对声振响应结果不确定性的影响规律,采用傅里叶幅值灵敏度检验法对三子系统统计能量声振模型进行参数灵敏度分析。研究结果表明:共振耦合损耗因子宽频带内的主要影响参数;非共振耦合损耗因子仅在低频段存在一定影响力;吻合效应改变临界频率下各参数对输出函数不确定性的影响程度。该方法及结论可用于鉴别声振响应结果不确定性的来源和不同参数的贡献情况,为基于统计能量分析原理的减振降噪设计提供参考。

CFRP钢管混凝土轴压承载力灵敏度分析

CFRP钢管混凝土的轴压承载力与很多因素有关,由于材料制造、使用等原因,这些参数并不是一个确定的值。基于此,考虑参数的不确定性,对CFRP钢管混凝土的轴压承载力进行灵敏度分析。考虑了9个参数并生成参数样本值,使用ABAQUS的脚本语言Python对CFRP钢管混凝土进行参数化建模,调用ABAQUS的批处理器计算极限承载力。分析了极限承载力的局部灵敏度和全局灵敏度,针对全局灵敏度计算量大、计算时间长的问题,提出了通过二阶响应面建立拟合的函数关系,运用傅里叶幅值检验扩展法计算其全局灵敏度指数。研究表明:钢管内径对极限承载力的影响最大。对比局部灵敏度和全局灵敏度2种分析方法,参数在小范围内变化,局部灵敏度分析可以快速得到理想的结果。若各参数的变异性相差太大,使用全局灵敏度分析更为准确。