动车组车顶多响应灵敏度优化分析

为了提升动车组车顶结构刚度,减小质量,并研究车顶结构优化对整车弯曲刚度的影响程度,对其进行多目标尺寸优化。基于整车垂向静载荷工况分析结果和位移插值技术建立动车组车顶子模型,采用折衷规划法将多个子目标拟合为一个多目标函数,同时提出一种多响应灵敏度分析,从而选取符合要求的构件进行优化。经优化车顶子模型质量减小5.5%,垂向最大变形减小8.6%,同时一阶垂弯频率提升2.5%。采用优化后的板梁数据重新计算整车的垂向静载荷工况,结果表明整车弯曲刚度提升3.2%,说明可通过提升车顶刚度性能进而提升整车刚度,为动车组车顶优化设计提供技术参考。

井水位对地壳应力-应变响应灵敏度的研究

从丰镇井水位的潮汐效应、地表水体荷载效应与列车荷载效应分别计算出井水位对各类应力 应变的响应灵敏度,其结果分别是6.6×10-9体应变/mm、9.6×10-7体应变/mm与1.0×10-2体应变/mm;在此基础上,推算出该井水位在张北地震前60mm的缓升型异常相应的含水层应变与应力前兆的量级为5.76×10-5体应变与2.3kPa。

软X射线条纹相机光阴极能谱响应灵敏度

通过对条纹相机光阴极在光电转换过程中光电子产生过程的分析,推导了光阴极在软X射线波段的能谱响应灵敏度计算公式,并运用该公式探讨了阴极厚度、掠入射角度等参数对能谱响应灵敏度的影响,计算并分析了Au,csI在0.1～10 keY范围内的能谱响应曲线和特性,并利用标定试验数据对共识和模型的可靠性进行了验证.结果表明,CsI阴极的最佳厚度在60 nm左右,Au阴极的最佳厚度在10 nm左右;CsI阴极的能谱响应灵敏度比Au阴极高1～2量级.

利用响应灵敏度修正Gascogine天桥的有限元模型

用梁格法建立了香港Gascoigne天桥某一跨的有限元模型。并利用基于响应灵敏度有限元法对该有限元模型进行了修正。修正后的有限元模型计算所得到的动态响应与实测的响应比原始有限元模型所得到的吻合得好。文章表明所提方法能够对实际工程结构进行模型修正。

TBM刀盘系统多自由度耦合振动响应灵敏度研究

研究冲击载荷作用下TBM刀盘的振动特性。在已有TBM刀盘系统耦合动力学模型的基础上,运用直接导数法推导动态响应灵敏度的表达式,建立适用于TBM刀盘强迫振动响应的灵敏度分析方法。以辽西北引水工程项目的刀盘系统参数为例,采用协同数值求解方法计算刀盘振动响应及其灵敏度,并分析刀盘质量分布对响应的影响。研究结果表明:刀盘振动响应对分体质量的灵敏度最大,且各方向灵敏度均不为0,说明质量参数的变化会影响刀盘各方向振动,而刀盘支撑刚度仅影响其相关联的振动,刀盘轴向振动响应对轴向支撑刚度的灵敏度约为倾覆方向的2倍;刀盘分体质量分数控制在13%~14%区间时,结构振动最小。

车辆传动系统非线性平移扭转耦合振动响应灵敏度研究

随着对齿轮传动系统动态品质要求的提高,仅固有特性及其灵敏度的分析已经无法满足车辆传动系统动态特性分析的要求,对强迫振动下响应特性的灵敏度研究可为减振设计提供进一步的指导。研究非线性动力学响应对轴段扭转刚度、质量点惯量以及轮齿啮合误差的灵敏度。将某车辆传动系统样机作为研究对象,以发动机激励作为输入,建立平移扭转耦合集中参数动力学模型。模型中考虑时变啮合刚度、齿侧间隙、轮齿制造、安装误差以及质量偏心等非线性因素,通过直接求导法建立灵敏度方程,利用数值求解的方法获得动力学响应对设计参数的相对灵敏度并进一步将其转化成工程中有实际意义的物理量的灵敏度结果,为齿轮传动系统基于动态响应的参数修改、模型修正和参数优化等方面提供理论依据。

Duffing振子与响应灵敏度结合的结构损伤检测方法

阐述了Holmes型Duffing方程的混沌特性用于强噪声背景下弱信号检测的机理。针对强噪声背景下的结构损伤定位问题,提出了基于Duffing振子和响应灵敏度结合的结构损伤定位方法,仅通过一组特定的参数来实现对于噪声背景下响应信号的提取,避开了传统的Duffing振子参数选择的繁琐性,适用于更高的噪声水平,同等噪声水平下较传统的时域响应灵敏度方法计算量更小。将该方法用于强噪声背景下三维桥梁结构模型的损伤检测,结果表明,该方法在强噪声背景环境下能较好地实现损伤定位,为强噪声背景环境下的实际工程结构损伤识别提供了良好的思路。

车辆传动系统线性弯扭耦合振动响应灵敏度研究

由于车辆上采用的发动机工作转速较宽,无法完全避免共振现象的发生。针对上述问题对车辆传动系统动态特性的分析从固有特性的分析转移到动力响应的分析上来,并衍生出基于动力响应的灵敏度分析。以某车辆传动系统作为研究对象,建立了线性弯扭耦合集中参数动力学模型及方程。应用直接求导法建立了灵敏度方程,进行了响应灵敏度计算,分别研究设计参数对扭转方向的力矩和弯曲方向上力的影响,获得了轴段附加扭转力矩和轴承支反力对设计参数的灵敏度,并将同一灵敏度量在纯扭和弯扭系统下的结果进行对比。研究表明:弯扭模型计算出的响应灵敏度值比纯扭模型的计算结果小10%~20%,但规律趋于一致;弯曲方向上的力和扭转方向上的力矩对设计参数的灵敏度与该位置的振动能量大小相关,能量越大其对同一参数的灵敏度也越大。

非均匀耦合传输线瞬态响应灵敏度的分析方法

针对具有非线性负载的非均匀耦合传输线瞬态响应灵敏度分析困难的问题,提出了一种采用快速傅里叶变换的灵敏度分析方法——傅里叶变换法.该方法首先采用分段法将非均匀传输线均匀化,得到用无穷级数表示的非均匀传输矩阵,再通过对具有非线性负载的耦合传输线系统进行戴维宁等效,减少了瞬态响应非线性方程组数目,加快了计算的收敛速度,最后借助快速傅里叶变换得出时域内的传输线瞬态响应灵敏度.傅里叶变换分析法无需对耦合传输线进行解耦,能够分析任意类型传输线及任意负载.算例结果表明,在传输线分段数相同时,傅里叶变换法较微扰法的计算速度更快,当分段数大于16时,计算速度能提高37%以上.

CsI光阴极在10-100 keV X射线能区的响应灵敏度计算

为了满足10-100 keV高能X射线光电探测器研究的需要,对CsI光阴极在该能量范围的响应灵敏度进行了研究.基于高能量X射线光子与材料相互作用的物理过程,分析了康普顿散射等效应对CsI响应灵敏度的影响.推导了CsI的响应灵敏度与二次电子平均逃逸深度和光阴极厚度的关系式和二次电子平均逃逸深度与入射光子能量的关系式,计算了CsI在10-100 keV范围内的响应灵敏度,计算结果与实验测试数据相符,验证了分析与推导的可靠性.根据计算可以获得不同入射X射线能量下CsI光阴极的最佳厚度,从而为高能X射线光电探测器的设计优化提供了理论参考.

基于频率响应灵敏度的车身结构的优化设计

针对车身优化的问题,采用频率响应灵敏度分析来降低车身结构的响应位移。在车身有限元模型的基础上计算频率响应,并求得驾驶员座椅支架处的响应位移曲线,从中找出某频率处的振动峰值;为了降低振动峰值,通过频率响应灵敏度分析选择合适的设计变量进行优化计算。优化后车身关键频率处的响应位移明显减小,提高乘坐的舒适性。

随机共振与响应灵敏度相结合的结构损伤检测方法

为了解决强噪声背景环境下的结构损伤识别问题,提出了一种基于非线性降噪和损伤定位相结合的两步法.第一步将结构的激励响应和背景噪声通过非线性随机共振系统进行处理,降低背景噪声的干扰以突出响应;第二步将结构的局部微小损伤模拟为单元弹性模量的减少,求得响应信息对单元弹性模量的灵敏度,据此对结构单元弹性模量进行修正,从而实现结构损伤的定位.数值算例表明,该方法在50%噪声水平环境下,能较好地实现损伤定位,单一损伤识别误差率不超过0.2%,多损伤识别的误差率不超过0.5%.

多自由度系统动力响应灵敏度分析与振动控制

采用脉冲响应矩阵将多自由度动力系统响应及其设计变量的灵敏度表示成积分形式，它适用于质量矩阵、阻尼矩阵和刚度矩阵非对称及非比例阻尼情况．利用响应灵敏度表达系统振动控制性能指标极值关于设计变量的灵敏度，指出该基于一阶导数的极值灵敏度不受达到极值时间灵敏度的影响．分析周期激励与冲击作用下的振动控制灵敏度和优化动力修改问题．

模态截断与简谐载荷的响应灵敏度分析

本文解决了如何利用获得的少数低阶模态，通过改进的模态展开法来计算响应及其灵敏度的问题。

社会奖惩响应灵敏度与个体敏感性对非伦理消费行为意愿的影响

利用问卷调查方法,分析参考群体在社会奖惩响应灵敏度和个体敏感性影响非伦理消费行为意愿中的中介效应和调节效应。研究发现,社会奖惩个体敏感性是响应灵敏度抑制非伦理意愿的重要环节,而个体敏感性主要通过直接路径抑制非伦理意愿;二者通过参考群体实现的间接效应与参考群体功能维度有关,其中,群体否决路径实现的是抑制作用,效用信息路径和群体认可路径则是促进作用;群体认可维度可调节强化响应灵敏度对个体敏感性的促进作用,而群体否决维度则可强化个体敏感性对非伦理意愿的抑制作用。

软X射线条纹相机CsI光阴极响应灵敏度的理论计算

碘化铯(CsI)光阴极响应灵敏度是软X射线条纹相机用于X射线能谱定量诊断的重要参数,其理论计算具有重要指导意义.目前的理论解析模型基于薄膜光阴极产生次级电子的一维随机行走模型发展而来,具体包括X射线正入射、能量大于1 ke V条件下的Henke模型,以及变角度入射、光阴极厚度大于100 nm条件下的Fraser模型,都存在一定局限性.本文进一步引入次级电子输运概率的基础表达式,推导了CsI光阴极在更大参数范围内(X射线能量0.1—10 ke V、光阴极厚度10—200 nm)响应灵敏度随X射线能量E、光阴极厚度t、X射线与阴极表面夹角θ变化的一般表达式.最后,将本文的理论计算结果与Henke模型、Fraser模型、文献及北京同步辐射的实验数据分别进行了比较和讨论分析,验证了计算模型的准确性和普适性,并且为高时间分辨光谱定量测量实验中Cs I光阴极的优化设计提供了理论参考.

传输线时域响应灵敏度分析的精细积分法

给出了一种基于精细积分法的传输线时域响应灵敏度分析法。该方法直接在时域进行,只需进行一些简单的矩阵及递推运算,处理传输线非线性负载和任意形状的激励信号尤为容易。方法简单,计算效率高。

纳米银-金复合颗粒对葡萄糖生物传感器响应灵敏度的增强效应

以纳米银-金复合颗粒与聚乙烯醇缩丁醛(PVB)构成复合固酶膜基质,用溶胶-凝胶法固定葡萄糖氧化酶(GOD),组成葡萄糖生物传感器。实验表明,纳米颗粒可以使电极的响应电流从相应浓度的几十纳安增强到几千纳安。探讨了纳米颗粒效应在固定化酶中所起的作用,开辟了制备直接电子传递第三代生物传感器的新途径。

基于时域响应灵敏度分析的板结构损伤识别

提出了一种基于响应灵敏度分析的有限元模型修正法,对平板结构的局部损伤进行识别。在正问题研究中,将结构的局部损伤模拟为板结构单元杨氏模量的减少,建立了板结构的有限元动力学方程,利用直接积分法获得了结构强迫振动响应。在损伤识别反问题中,基于响应灵敏度分析,直接利用结构的动态响应进行有限元模型修正和损伤识别。算例表明,本文方法能有效识别板类结构的局部损伤,具有需要测点数目少,损伤识别精度高,对模拟的测量噪声不大敏感的优点。

基于响应灵敏度分析的桥梁结构损伤和车辆参数的识别

基于响应灵敏度分析利用车-桥耦合系统的加速度响应进行桥梁结构的局部损伤和车辆参数识别。在正问题中建立了连续桥梁结构和车辆耦合系统的有限元模型,利用Newmark直接积分法求出在移动车载作用下系统的动态响应,并进一步推导出动态响应对系统物理参数的时域响应灵敏度。在反问题中利用该响应灵敏度矩阵进行系统的有限元模型修正,识别出桥梁的局部损伤和车辆参数,讨论了人工噪声对识别结果的影响。算例表明该方法具有精度高、对测量噪声不敏感等特点。