基于动态刚度阵法的海洋平台动力响应分析

导管架式海洋平台是人类开发和利用海洋资源的重要工程设施,动态刚度阵法是解决工程中结构振动问题的一个强有力的工具,其可以通过较少的单元数计算出结构固有频率和固有振型,减少结构的自由度数,随着计算频率的升高,DSM法无需进一步细化单元。本文应用DSM法建立导管架式海洋平台模型,将导管架式海洋平台简化成平面刚架结构,计算了导管架式海洋平台在波浪载荷作用下的动力响应,并验证了动态刚度阵法具有计算速度快、计算准确的特点。

动态刚度阵法在海洋平台随机响应中的应用

推导了欧拉梁单元动态刚度阵,按有限元形式给出了受迫振动方程式。将动态刚度阵法与虚拟激励法结合,计算了导管架式海洋平台结构的随机响应,并与ANSYS程序的计算结果进行了比较。为验证算法,将导管架式海洋平台模型简化为平面桁架结构,计算时共划分24个单元。响应分析表明,动态刚度阵法采用较少单元就可获得准确的模态值,动态响应结果精度受单元划分数目的影响小,除了可以获得准确的频率和振型外,还可以有效提高振动响应的计算精度。

基于支持向量机的导管架式海洋平台振动主动控制研究

海洋平台长期在十分恶劣的自然环境中工作,所受环境载荷比较复杂,在外界载荷激励下容易产生有害振动。采用被动控制方法和传统的主动控制方法来控制海洋平台的有害振动很难达到理想的控制效果。支持向量机在解决小样本、非线性等问题中表现出许多特有的优势,使用支持向量机回归的方法辨识导管架式海洋平台系统的预测逆模型,将辨识的预测逆模型作为自适应预测逆控制器来控制导管架式海洋平台在波浪和风载荷作用下产生的有害振动,通过数值算例分析表明此种控制方法可有效地控制导管架式平台的有害振动。

海洋平台灰预测和支持向量机的逆控制

导管架式海洋平台在随机波浪等外载荷作用下极易产生有害振动,且其动力响应具有极强的非线性和时变性,采用被动控制方法和基于精确数学模型的主动控制方法控制海洋平台的有害振动很难达到理想的控制效果.结合灰预测和支持向量机的优点,提出了基于灰预测和支持向量机的自适应逆控制方法,并将其与动态刚度阵法相结合应用于导管架式海洋平台的振动主动控制中.数值算例分析表明,该控制方法可有效地控制波浪和风载荷作用下引起导管架式平台的有害振动,并能解决由于控制信号传输等原因引起的时滞问题.

基于灰预测和粗神经网络的海洋平台逆控制研究(英文)

导管架式海洋平台在随机波浪等外载荷作用下极易产生有害振动,且其动力响应具有极强的非线性和时变性,采用被动控制方法和基于精确数学模型的主动控制方法控制海洋平台的有害振动很难达到理想的控制效果。为此文中将灰预测和粗神经网络相结合,提出了一种基于灰预测和粗神经网络的预测逆控制方法,并将其与动态刚度阵法相结合用于导管架式海洋平台的振动主动控制中。数值算例分析表明此种控制方法可有效地控制波浪和风载荷作用而引起的导管架式平台的有害振动,并能解决由于控制信号传输等原因引起的时滞问题。

基于模糊神经网络的海洋平台逆控制研究

结合模糊神经网络和自适应逆控制的优点,提出了基于模糊神经网络自适应逆控制方法,并将其应用于导管架式海洋平台的振动主动控制中。数值算例分析表明此种控制方法可有效地控制波浪作用下引起导管架式平台的有害振动。