框架结构损伤识别的改进直接解析法

在一般直接解析法的基础上进行模态截尾误差的改进,从而大大降低了测量模态数目,而且识别效果也很好,但迭代次数多且收敛比较慢,本文通过改进方程解法来提高其速度。作者将约束最小二乘法迭代迅速的特点和极小最小二乘法搜索寻优功能相结合,提出了一种混合迭代求解方法,改进的方法充分组合了一般方法的搜索能力强和约束最小二乘法求解精度高的优点,从而解决了改进模态截尾误差后迭代收敛慢的问题。通过对五层两跨的平面框架结构进行损伤识别数值模拟分析后表明改进的方程解法是有效的,与一般的方法相比,算法收敛速度明显加快,求解精度明显提高,验证了改进后方法的可行性与准确性。

表贴式永磁无刷电机直接解析计算方法

采用直接解析法计算表贴式永磁无刷电机空载气隙主磁场、齿槽转矩和反电动势。求解场域划分为气隙、永磁体和槽区域,三个子区域的拉普拉斯方程或泊松方程通过交界条件建立联系,然后采用解析法直接求解。计算中确切计及了实际槽深和槽间距离。开槽气隙主磁场、齿槽转矩和反电动势解析计算波形分别与二维有限元法计算结果和实验波形作比较,比较结果较为一致,证明了本文方法的正确性和有效性。

框架结构损伤识别的改进非线性直接解析法

考虑到直接解析法求解速度快和非线性直接解析法求解精度高的特点,提出一种用于结构损伤识别的混合迭代算法,该算法用二阶非线性的解析解作为算法的第一次迭代值,用一阶灵敏度方程的求解值对该算法的第一次迭代值进行关于泰勒级数截尾误差的修正。通过对一个空间框架结构进行数值模拟分析验证了该方法的可行性。结果表明,提出的混合迭代算法由于采用了精确度较高的二阶非线性解析解作为迭代修正的初值,因此,迭代修正精度更高,收敛性更好,而且大幅地减少了运算时间,尤其对于多损伤或者大损伤,本算法优势更加明显。

基于解析-遗传算法的永磁电机齿槽转矩优化

研究了一种基于解析算法的遗传优化算法优化电机,分别以不同的电机参数作为优化变量实现对齿槽转矩的定量分析优化,并求得电机参数的最佳取值。通过直接解析法建立表贴式永磁电机模型,利用麦克斯韦应力张量法建立了齿槽转矩的表达式,选取极弧系数和定子槽口宽度作为优化变量并以齿槽转矩的幅值作为优化的目标,采用遗传算法优化电机的齿槽转矩,得到最优参数组合。将优化后的齿槽转矩和原电机模型的齿槽转矩进行比较,结果显示,优化后电机的齿槽转矩显著降低。该结论表明采用遗传算法得到电机参数最优解从而优化电机性能是可行的。

一种两阶段框架结构损伤诊断方法

研究目的:工程结构损伤诊断是结构健康监测的核心技术与理论基础。针对在工程中往往只能测试到框架结构的前几阶低阶模态的实际情况,本文结合模态应变能变化率指标法和直接解析法的优点,提出一种新的两阶段结构损伤诊断方法:第一阶段使用模态应变能变化率指标进行损伤定位,第二阶段使用直接解析法对损伤单元进行损伤定量。最后通过采用该两阶段方法对框架结构模型进行损伤诊断的数值分析来验证其有效性。研究结论:(1)两阶段结构损伤诊断方法不仅大大降低了直接解析法中损伤未知量的求解数目,而且大大降低了损伤识别所需的模态阶数;(2)两阶段方法仅需框架结构的低阶模态就能较好地进行损伤诊断;(3)两阶段结构损伤诊断方法在理论上更加接近于工程实用;(4)该研究结论可用于检测框架结构的损伤位置和损伤程度。

表贴式永磁电机气隙磁密解析计算

当今世界,永磁电机的应用领域越来越广泛,对于永磁电机的性能要求也越来越高。永磁电机的转矩脉动、电磁振动、噪音等问题都亟待解决,而这些问题都和永磁电机的磁场分布有着一定的关联,因此只有准确计算出电机磁场的大小及分布并进行评估优化,才能改善永磁电机的性能,满足社会对于永磁电机性能的需求。根据以上问题,文章通过直接解析法建立表贴式永磁无刷电机模型,建立矢量磁位方程,仿真求解电机空载气隙磁场,并将结果分别与Maxwell有限元仿真以及Motorcad有限元仿真的磁密波形进行对比,结果显示吻合度很高,从而证明采用解析算法求解永磁电机气隙磁场的有效性及正确性。