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一类圆柱形介电弹性体的随机响应分析: 2024年; 介电弹性体(简称DE)是一种具有柔性电极的聚合物材料,当施加电场时,会出现显著的机电响应.由于其响应速度快、应变大、机电转化率高且成本低等优点,DE的应用已广泛涉及材料制造、航空航天、仿生机械和生物医学等领域.考虑到许多应用装置对精准度的要求,以及固定不变的径向力难以保证的问题,首先采用高斯白噪声模拟径向力的随机小扰动,建立了在随机径向力和直流电压耦合作用下含有分数阶阻尼的随机动力学模型.进而利用广义谐和函数随机平均法求解了拉伸比率和拉伸比速率的稳态概率密度函数,并通过蒙特卡洛模拟进行验证.最后,研究了机电耦合参数对系统单稳态和双稳态的影响,并从两种稳态角度详细分析了噪声强度和分数阶阶数对DE动力学响应的影响.; 李乔艳杨永亮关晋瑞; 关键词：随机动力学随机平均法

双边约束下形状记忆合金梁的随机响应分析: 2024年; 研究了具有双边碰撞约束的形状记忆合金梁非线性随机响应问题。首先,基于双边碰撞约束下的形状记忆合金梁模型,分析了形状记忆合金梁振动系统在碰撞过程的总能量与碰撞位置之间的势能关系,计算出了系统在碰撞过程中的能量损失。其次,利用能量包线随机平均法讨论了当HG(Δ)时系统的漂移系数和扩散系数,从而获得了Fokker-Planck-Kolmogorov(FPK)方程和系统的稳态概率密度函数。最后,通过蒙特卡罗方法验证了能量包线随机平均法的有效性,探讨了恢复因子、碰撞约束位置、噪声强度等参数对系统总能量稳态概率密度的影响。; 牛文霞李俊林谢秀峰; 关键词：碰撞振动系统随机平均法

有限实验数据下工程结构概率建模及随机响应分析: 2024年; 为了研究实验数据下工程结构输入参数的概率建模以及依据所建模型的响应分析的问题,本文提出了一种实验数据下工程结构概率建模及随机响应求解的方法。依据Karhunen-Loeve展开和任意多项式混沌(aPC)展开理论,提出了一种基于核密度估计的新型随机模型;发展了结构随机响应的求解技术,并提出了用于随机响应aPC系数估计的D-optimal加权插值方法,实现了结构响应的高精度求解。研究表明:本文的研究为实验数据下工程结构的合理随机建模和高效响应分析提供了一个有效的框架,本文方法有效。; 张瑞景戴鸿哲; 关键词：随机响应分析核密度估计

多道负刚度阻尼伸臂结构减震性能的随机响应分析被引量：1: 2024年; 针对传统黏滞阻尼伸臂(conventional damped outrigger, CDO)结构中由于外柱刚度有限造成最大附加阻尼比受限的不足,引入负刚度机制,将负刚度装置与阻尼器并联,形成负刚度阻尼伸臂(negative stiffness damped outrigger, NSDO)结构,在降低阻尼需求、控制结构的风振及地震作用响应方面具有显著的优势。基于连续化的Timoshenko梁建立多道负刚度阻尼伸臂结构的简化分析模型,并通过虚拟小质量法建立核心筒-伸臂结构的状态空间方程,最终通过求解Lyapunov方程得到结构的随机地震响应。并以两道伸臂为例,对两道NSDO(简称“2NSDO”)结构、两种布置方案的混合伸臂结构进行了随机地震响应参数化分析。结果表明:与传统阻尼伸臂结构相比,合理设置的NSDO结构的减震效果明显提高,层间位移角与无控结构(仅核心筒)层间位移角之比(即层间位移角减震效果)从0.68降至0.25以下,有害层间位移角的减震效果从0.71降至0.4以下,加速度、基底剪力和倾覆弯矩的减震效果均从0.7左右降至0.5以下;对比不同的NSDO布置形式,对于有害层间位移角、加速度、基底剪力和倾覆弯矩指标,2NSDO结构和传统伸臂(conventional outrigger, CO)在下部、NSDO在上部(1CO+1NSDO)的混合伸臂结构具有基本相同的显著减震效果,均能降至0.55以下,NSDO在下部、CO在上部(1NSDO+1CO)混合伸臂结构的可降至0.82以下;对于层间位移角,2NSDO结构的减震效果最好,可降至0.25左右,1CO+1NSDO和1NSDO+1CO结构的分别降至0.3和0.4以下。综合考虑减震效果及对结构静力刚度的影响,工程中更推荐采用1CO+1NSDO的伸臂布置形式。; 孙飞飞杨光刘越杨嘉琦; 关键词：负刚度随机地震响应

基于绝对位移法的曲线梁桥多维多点弹塑性随机响应分析: 2024年; 针对当前地震动空间效应下曲线梁桥地震反应分析多采用确定性激励输入且忽略桥梁非线性的情况,采用了多维多点非平稳随机激励对曲线连续梁桥进行弹塑性响应分析。建立非线性有限元模型并降维解耦非平稳地震动非平稳演化功率谱(energy power spectral density,EPSD)矩阵,采用绝对位移法对桥梁进行非线性时程分析。考虑不同视波速、场地条件、相干性以及平稳与非平稳地震激励,综合分析了曲线连续梁桥的随机响应及其频域特性和时域特性。结果表明,地震动空间效应和地震动的非平稳性对曲线梁桥随机响应影响很大,其中地震动空间效应对桥梁随机响应大小及其频域分布有显著影响,而非平稳性会对随机响应大小及其时变响应趋势产生重要影响。因此,在曲线连续梁桥抗震分析中需充分考虑地震动空间效应和地震动非平稳性,以避免错误估计桥梁抗震性能。提供了全面的分析结果,对加强曲线连续梁桥的抗震设计和评估,从而提高其抗震性能和可靠性具有重要意义。; 李喜梅赵廷龙陶铖; 关键词：曲线连续梁桥虚拟激励法非线性

基于改进Bouc--Wen滞回模型的高墩刚构桥双向地震非线性与随机响应分析: 郑梦斐

基于谐小波的结构随机响应分析方法、设备和存储介质: 本申请提供了一种基于谐小波的结构随机响应分析方法、设备和存储介质，方法包括：根据谐小波随机响应分析需求设定小波尺度参数、小波时间平移参数和激励持续时间，构建小波函数的连接系数和小波尺度中位移和激励的小波系数向量；得到组装...; 肖祥高泽刚张宇轩王浩隆

考虑SSI效应的层间隔震结构自振特性及随机响应分析被引量：1: 2023年; 基于水平摇摆阻尼系统模型,建立土-层间隔震结构简化分析模型,将地基土等效到上部结构,推导得到简化模型动力特性参数表达式,并通过对结构周期比及振型参与位移进行分析,讨论质量比及土体剪切波速对层间隔震结构自振特性的影响规律。利用虚拟激励法及均匀调制非平稳随机响应分析方法,分别从时域和频域角度分析不同场地条件下SSI效应对层间隔震结构的振动响应影响。结果表明:在刚性地基下,结构质量比对结构周期比及振型参与位移的影响较小,SSI效应放大了各子结构响应,尤其对下部子结构响应影响最大,各子结构在场地土差异下变化明显,软土场地下各子结构响应变大。; 张尚荣邓海瑞胡宇琛谭金宝刘欣雨; 关键词：层间隔震结构土-结构相互作用自振特性

基于惯容结构的振动能量采集系统随机响应分析: 鲁心培

双不确定参数作用下双稳态能量采集系统的随机响应分析被引量：3: 2023年; 非线性多稳态能量采集系统模型复杂、结构参数较多,由于测量、加工、装配过程中不可避免的存在误差,这些结构参数都存在一定的不确定性.而关键参数的微小变化都可能对系统输出电压产生显著影响,特别当多不确定参数同时存在时,可能会对系统能量采集性能产生更加复杂的影响.因此,研究多不确定参数作用下非线性能量采集系统的随机行为十分必要.本文针对具有双不确定参数的双稳态能量采集系统,首先,利用Routh-Hurwitz定理分析了确定性双稳态系统平衡点的稳定性及其静态分岔特性;继而,借助正交多项式逼近法,将具有两个相互独立的不确定机电耦合系数的随机双稳态系统转化为等价确定性扩阶系统,使系统的随机响应问题转换为等价系统的响应问题;之后,从全局和局部两个角度出发,通过等价系统与确定性系统吸引子、吸引域、相轨、均方电压以及能量转化率的对比,揭示了不确定参数对系统动力学行为和发电性能的影响.结果表明,在一些敏感的参数区间内,两机电耦合系数的不确定性均会导致系统运动状态发生变化,且不确定参数强度越大,系统会越早通过倍周期分岔级联进入混沌状态;此外,在两机电耦合系数的不确定性作用下,系统均方电压均会出现一定程度的降低;且与电方程中机电耦合系数相比,机械方程中机电耦合系数对系统的影响更显著,当两不确定参数共同作用时,系统的能量采集性能变化更显著.; 张莹高艺玲段霞霞贾万涛岳晓乐; 关键词：机电耦合系数

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