变参数土层的动力特性和地震反应分析 被引量：15

1

作者 楼梦麟 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第2期155-160,共6页

应用模态摄动原理和一维剪切波动方程，建立了变多数土层自振特性的简捷计算方法，从而为计算各类变参数土层地震反应提供了一个有效的计算手段．这一方法不仅适用于分层均匀土层，也适用于土介质物理特性治深度不均匀变化的土层．这种... 应用模态摄动原理和一维剪切波动方程，建立了变多数土层自振特性的简捷计算方法，从而为计算各类变参数土层地震反应提供了一个有效的计算手段．这一方法不仅适用于分层均匀土层，也适用于土介质物理特性治深度不均匀变化的土层．这种变化规律既可用解析函数表示，也可采用列表函数表示，因而具有普遍适应性，数值分析结果表明这一方法具有良好的计算精度． 展开更多

关键词 变参数土层 动力特性 地震反应 结构抗震

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大型汽轮发电机定子绕组端部的振动分析 被引量：11

2

作者 陈伟梁 徐博侯 黄磊 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第8期1558-1561,共4页

为了研究大型汽轮发电机定子绕组端部振动可靠性,需要有效地分析和识别大型汽轮发电机定子绕组端部的椭圆模态,并根据此模态调整相应结构,提高结构稳定性.利用定子绕组的循环对称特性,推导出多重循环结构的摄动法.根据实际中影响循环对... 为了研究大型汽轮发电机定子绕组端部振动可靠性,需要有效地分析和识别大型汽轮发电机定子绕组端部的椭圆模态,并根据此模态调整相应结构,提高结构稳定性.利用定子绕组的循环对称特性,推导出多重循环结构的摄动法.根据实际中影响循环对称特性的非循环部件或者约束,选取适当的步长,加入非循环对称部分,对原循环结构逐步摄动求解,最后将摄动法求解的结果与试验结果进行比较.结果表明,将非循环部分加入到循环结构后,使用摄动法分步求解,不仅能判断摄动过程中的椭圆模态变化,还能识别并确定感兴趣的椭圆模态.定子端部其他模态亦可用此法确定. 展开更多

关键词 汽轮发电机 定子绕组端部 椭圆模态 振动分析 摄动法

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预应力桥梁竖向振动特性和地震反应分析 被引量：11

3

作者 楼梦麟 洪婷婷 李强 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期173-178,共6页

基于模态摄动法和振型叠加法,建立了预应力桥梁竖向地震反应分析的计算方法.通过2个典型工程实例分析,讨论了桥梁竖向地震反应分析中的几个问题.算例结果表明:①预加力使桥梁的自振频率升高,影响主要体现在低阶自振频率上,随着振型阶序... 基于模态摄动法和振型叠加法,建立了预应力桥梁竖向地震反应分析的计算方法.通过2个典型工程实例分析,讨论了桥梁竖向地震反应分析中的几个问题.算例结果表明:①预加力使桥梁的自振频率升高,影响主要体现在低阶自振频率上,随着振型阶序的增加,预加力的影响变小.对于20m和32m跨度的预应力桥梁来说,竖向基频分别升高5.3%和6.3%,而第5阶竖向频率升高只有1%左右.②在地表波作用下预应力梁跨中截面弯矩减小约30%和25%,预加力提高了桥梁的抗震能力.③竖向地震反应中高阶振型的贡献可以忽略.④7度设防烈度下,在预应力桥梁跨中截面弯矩的荷载组合效应中,竖向地震作用效应所占比例分别达24.56%和26.15%,8度设防烈度时所占比例分别为38.93%和41.46%,说明在这类预应力桥梁抗震设计中应考虑竖向地震反应的影响. 展开更多

关键词 预应力桥梁 自振特性 竖向地震反应 模态摄动法

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复杂变截面梁的轴向自由振动分析的近似方法 被引量：7

4

作者 楼梦麟 牛伟星 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2002年第4期27-30,共4页

介绍了带有附加影响的变截面梁轴向自由振动问题的求解方法———模态摄动法。这一方法在由等截面均匀梁低阶主模态函数组成的模态子空间中 ,将复杂梁的变系数微分方程的求解化为线性代数方程组的求解 ,从而简化了计算过程。通过与其它... 介绍了带有附加影响的变截面梁轴向自由振动问题的求解方法———模态摄动法。这一方法在由等截面均匀梁低阶主模态函数组成的模态子空间中 ,将复杂梁的变系数微分方程的求解化为线性代数方程组的求解 ,从而简化了计算过程。通过与其它方法的比较 ,说明了本文方法的优越性。 展开更多

关键词 复杂变截面梁 轴向自由振动分析 近似方法 模态摄动法 工程结构 轴向振动方程

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结构参数小幅变化后桥梁固有模态修正的矩阵摄动法 被引量：5

5

作者 刘寒冰 秦绪喜 +1 位作者 王书娟 谭国金 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第4期32-34,53,共4页

桥梁设计阶段构件参数的改变、施工阶段体系的转换和施工误差、使用过程中的磨损、损伤都会直接造成桥梁质量阵、刚度阵的改变,其动力特性也随之改变。遇到结构参数频繁小幅变化的情形,用经典的方法获得其动力特性就需要多次求解广义特... 桥梁设计阶段构件参数的改变、施工阶段体系的转换和施工误差、使用过程中的磨损、损伤都会直接造成桥梁质量阵、刚度阵的改变,其动力特性也随之改变。遇到结构参数频繁小幅变化的情形,用经典的方法获得其动力特性就需要多次求解广义特征问题,这对于大型复杂结构来说是非常麻烦和费时的。提出应用矩阵摄动法来求解桥梁结构改变后的固有模态。用ANSYS对某悬索桥进行自由振动分析,然后以从分析结果中提取出的频率、刚度阵、质量阵及振型数据为基础,采用矩阵摄动法对结构参数小幅度调整后的固有模态进行相应的计算,并将所得结果与结构修改后的有限元计算结果进行比较。结果表明本文所提出的应用矩阵摄动法修正固有模态的方法是有效的、可靠并且省时的,便于工程应用。 展开更多

关键词 悬索桥 固有模态 参数修改 矩阵摄动法

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风力发电塔的自振特性分析 被引量：7

6

作者 张艳娟 楼梦麟 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第3期626-629,共4页

将风力发电塔视为带有附加质量的变截面悬臂梁,进行横向振动的自振特性分析。采用直接模态摄动法建立风力发电塔自振特性的近似求解方法,与采用梁单元模型和壳单元模型的有限元法的计算结果相比较。数值计算结果表明直接模态摄动法具有... 将风力发电塔视为带有附加质量的变截面悬臂梁,进行横向振动的自振特性分析。采用直接模态摄动法建立风力发电塔自振特性的近似求解方法,与采用梁单元模型和壳单元模型的有限元法的计算结果相比较。数值计算结果表明直接模态摄动法具有较好的精度,形成了半解析解形式。 展开更多

关键词 风力发电塔 附加质量的变截面梁 自振特性 半解析解 直接模态摄动法

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求解非比例阻尼体系复模态的实模态摄动法 被引量：5

7

作者 楼梦麟 范么清 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第1期112-118,共7页

根据工程结构的实际情况,建立了非比例阻尼结构体系复模态特性的近似求解方法——实模态摄动法．这一方法以复Ritz向量展开原理为基础,把非比例阻尼结构体系复模态特性的分析过程分解为两个基本步骤,首先以结构体系的实模态向量构建复R... 根据工程结构的实际情况,建立了非比例阻尼结构体系复模态特性的近似求解方法——实模态摄动法．这一方法以复Ritz向量展开原理为基础,把非比例阻尼结构体系复模态特性的分析过程分解为两个基本步骤,首先以结构体系的实模态向量构建复Ritz向量的求解子空间,然后通过非线性复代数方程组的求解代替扩阶后的复特征值方程的求解,从而简化了计算过程．通过两个算例表明:这一方法不仅计算简便,而且具有较高的计算精度和执行效率,对于复杂的非比例阻尼系统是很适用的,具有一定的工程应用价值． 展开更多

关键词 非比例阻尼 复模态 模态摄动法 复Ritz向量展开 复杂结构

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渐变折射率波导传播特性微扰计算的代数递推公式 被引量：5

8

作者 佘守宪 王健 +1 位作者 张思炯 吴柳 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第1期24-29,共6页

应用量子力学的超位力定理 (HVT)和赫尔曼费恩曼 (Hellmann Feynman)定理 (HFT) ,导出了用微扰法计算渐变折射率平面波导传播常数各级近似值的代数递推公式 ,并给出了由传播常数近似值计算模场近似表达式的代数公式。计算了几个典型实... 应用量子力学的超位力定理 (HVT)和赫尔曼费恩曼 (Hellmann Feynman)定理 (HFT) ,导出了用微扰法计算渐变折射率平面波导传播常数各级近似值的代数递推公式 ,并给出了由传播常数近似值计算模场近似表达式的代数公式。计算了几个典型实例。此法的特点是便于直接计算任意级近似的传播常数及模场分布 。 展开更多

关键词 计算 渐变折射率波导 传播常数 模场 微扰方法 代数递推公式

原文传递

地震作用下二维场地模态叠加等效线性化方法

9

作者 李雪菊 潘旦光 石树中 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2023年第10期179-189,共11页

为快速进行多维场地地震反应分析,将模态摄动法和模态叠加法相结合,提出了一种非比例滞后阻尼二维场地的模态叠加等效线性化计算方法。在该方法中,根据原系统的模态分析结果,利用模态摄动法得到迭代刚度修正后新系统的模态,然后,采用模... 为快速进行多维场地地震反应分析,将模态摄动法和模态叠加法相结合,提出了一种非比例滞后阻尼二维场地的模态叠加等效线性化计算方法。在该方法中,根据原系统的模态分析结果,利用模态摄动法得到迭代刚度修正后新系统的模态,然后,采用模态叠加法实现非比例复阻尼体系运动方程中矩阵维数的降阶,形成广义坐标耦合和解耦的模态叠加等效线性化法,在此基础上,进一步讨论了阻尼矩阵耦合系数的影响。随后,以杭州某一工程场地为例,研究不同输入地震动幅值下,场地水平加速度动力放大系数随地震动幅值的变化规律,并与二维频域等效线性化计算结果比较,验证所提算法的精度和有效性。计算结果表明:采用广义坐标耦合的模态叠加法,不同地震动输入幅值下,计算误差均小于5%;广义坐标解耦方法所得地表加速度放大系数的计算误差随耦合因子的增大而增大;当地震动幅值小于0.1 g时,可采用强制解耦方法计算场地地震反应。从计算效率看,模态叠加等效线性化法和二维频域等效线性化法的迭代次数基本相同,但计算时间约为频域等效线性化法的一半。 展开更多

关键词 二维场地 地震反应 等效线性化 模态叠加法 模态摄动法

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密集模态结构的平均化摄动 被引量：3

10

作者 贺尔铭 陈新海 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1996年第1期95-99,共5页

分析了大型空间结构密集频率产生的问题，指出了传统模态分析所用矩阵摄动法的缺陷，提出了一种新的密集模态平均化摄动法．算例表明本文方法正确有效、精度较高，具有实用价值．

关键词 密集模态 模态分析 摄动法 空间结构 结构振动

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变截面Timoshenko梁动力反应的半解析法 被引量：2

11

作者 潘旦光 郭泳 《力学季刊》 CSCD 北大核心 2014年第3期522-530,共9页

为研究移动荷载下截面剪切变形和转动惯量影响,在推导变截面Timoshenko梁振型正交性的数学表达式的基础上,建立了任意荷载作用下Timoshenko梁动力响应的模态叠加法.然后,将模态摄动法和模态叠加法结合起来,提出了变截面Timoshenko梁动... 为研究移动荷载下截面剪切变形和转动惯量影响,在推导变截面Timoshenko梁振型正交性的数学表达式的基础上,建立了任意荷载作用下Timoshenko梁动力响应的模态叠加法.然后,将模态摄动法和模态叠加法结合起来,提出了变截面Timoshenko梁动力反应计算的公式.在此基础上,基于矩形截面梁,比较分析了简支Timoshenko梁理论和Euler梁理论动力反应随移动荷载速度、长细比和截面衰减率的变化规律的区别.计算结果表明:由于剪切变形和转动惯量的影响,Timoshenko梁的动力反应将大于Euler梁.当长细比小于10时,Timoshenko梁跨中位移比Euler梁增加25%以上,当长细比大于30后,可采用Euler梁理论进行简化分析. 展开更多

关键词 TIMOSHENKO梁 Euler梁 模态摄动法 模态叠加法 移动荷载

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基于实模态的非比例阻尼体系复模态叠加法 被引量：2

12

作者 付相球 潘旦光 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第6期1142-1150,共9页

为提高非比例阻尼体系强迫振动时复模态叠加法的计算效率,基于模态摄动法基本原理,提出一种利用无阻尼体系实模态的复模态叠加法。该方法由模态摄动法将非比例阻尼体系的复模态表示为实模态线性组合,在此基础上,建立了强迫振动复模态叠... 为提高非比例阻尼体系强迫振动时复模态叠加法的计算效率,基于模态摄动法基本原理,提出一种利用无阻尼体系实模态的复模态叠加法。该方法由模态摄动法将非比例阻尼体系的复模态表示为实模态线性组合,在此基础上,建立了强迫振动复模态叠加法的实模态的线性组合解。以一个带附加阻尼的强非比例阻尼三层框架结构为例进行地震反应分析,计算结果表明当附加实模态数不小于8时,模态摄动法所得的特征值误差小于2%;在复模态叠加法模态截断方面,基于累积振型参与质量和累积振型贡献系数所得的模态数偏少,建议采用首层平动的累积振型加速度贡献系数作为模态截断的依据,此时,复模态叠加法所得水平位移的峰值误差小于10%,累积误差小于15%,显示了良好的计算精度;且该方法的计算时间小于基于状态空间法的复模态叠加法。以一个钢结构框架办公楼地震反应分析为例,验证了该方法的适用性。综合来看,对于强非比例阻尼体系,强制解耦的实模态叠加法计算误差较大,而该方法可兼顾计算效率与精度。 展开更多

关键词 地震反应分析 模态叠加法 非比例阻尼 模态摄动法 状态空间法

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挠性边界圆薄板的半解析模态分析 被引量：2

13

作者 肖世富 陈学前 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第5期667-670,825,共5页

圆薄板控制方程复杂、边界挠性不易描述,边界挠性对圆薄板动态特性的影响规律研究尚不充分。本文采用Hamilton变分原理建立了挠性边界圆薄板的动力学方程;采用Fourier级数描述边界挠性,应用Galerkin方法对其简化;利用小参数摄动分析获... 圆薄板控制方程复杂、边界挠性不易描述,边界挠性对圆薄板动态特性的影响规律研究尚不充分。本文采用Hamilton变分原理建立了挠性边界圆薄板的动力学方程;采用Fourier级数描述边界挠性,应用Galerkin方法对其简化;利用小参数摄动分析获得了挠性边界圆薄板固有频率的半解析式。本文给出的圆薄板固有频率半解析结果表明:边界挠性可使圆板固有频率降低;挠性参数的均值对固有频率的影响最大。本文研究可为圆薄板边界的模拟设计提供参考。 展开更多

关键词 模态分析 挠性边界 FOURIER级数 摄动法 GALERKIN方法

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主自由度对子结构静力凝聚模态分析的误差影响研究 被引量：2

14

作者 刘孝保 杜平安 乔雪原 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期274-277,304,共5页

阐述了子结构静力凝聚的基本原理,从理论上分析了静力凝聚模态分析中误差产生的原因,并利用非线性矩阵摄动理论推导了模态频率误差公式。利用平板结构进行了多种主自由度选择方案的仿真对比分析,研究了主自由度数量和分布对计算误差的... 阐述了子结构静力凝聚的基本原理,从理论上分析了静力凝聚模态分析中误差产生的原因,并利用非线性矩阵摄动理论推导了模态频率误差公式。利用平板结构进行了多种主自由度选择方案的仿真对比分析,研究了主自由度数量和分布对计算误差的影响规律。研究结果表明,主自由度定义方式是子结构静力凝聚模态分析中计算误差的最大影响因素,主要包括主自由度分布和数量两个方面,其中对主自由度分布更敏感,这和理论分析的结论一致。 展开更多

关键词 子结构 静力凝聚 模态分析 主自由度 计算误差 摄动法

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微扰法在不换位双回输电线路中的应用 被引量：2

15

作者 张庆超 易乐钊 +1 位作者 王迪 陈彧 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2018年第7期110-116,共7页

传统的对称分量法或六序分量法适用于各相换位的对称输电线路,对于不换位的双回输电线路,用其解耦线路的阻抗矩阵误差较大。为获得更精确的结果,通过构造因不换位造成的双回输电线路阻抗矩阵微扰量,并采用微扰法将线路阻抗矩阵的特征值... 传统的对称分量法或六序分量法适用于各相换位的对称输电线路,对于不换位的双回输电线路,用其解耦线路的阻抗矩阵误差较大。为获得更精确的结果,通过构造因不换位造成的双回输电线路阻抗矩阵微扰量,并采用微扰法将线路阻抗矩阵的特征值与特征向量分别展开,经过满足不同阶数的等式,得到了不同精度的相模变换矩阵。将求得的变换矩阵用于模分量理论进行故障测距,所得的计算结果与实际结果相比误差很小,验证了所提方法的可行性。 展开更多

关键词 不换位输电线路 相模变换 模分量法 微扰法 故障测距

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钢筋混凝土深梁频率特性的近似计算方法 被引量：2

16

作者 楼梦麟 张月香 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第2期141-144,共4页

讨论了纵向通长钢筋对等截面钢筋混凝土深梁自振频率的影响。首先建立了钢筋混凝土深梁的求解方程,然后提出了求解Timoshenko梁特征值问题的模态摄动法,最后通过算例,说明不同含钢率下钢筋混凝土深梁的自振特性的变化情况。算例表明,若... 讨论了纵向通长钢筋对等截面钢筋混凝土深梁自振频率的影响。首先建立了钢筋混凝土深梁的求解方程,然后提出了求解Timoshenko梁特征值问题的模态摄动法,最后通过算例,说明不同含钢率下钢筋混凝土深梁的自振特性的变化情况。算例表明,若忽略纵向通长钢筋的影响,计算所得的钢筋混凝土深梁的振动特征值将产生较大的误差。 展开更多

关键词 钢筋混凝土梁 特征值 模态摄动法

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耗能减震结构的复模态矩阵摄动法 被引量：1

17

作者 李正良 汪之松 +1 位作者 李正英 熊辉 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2007年第9期14-18,共5页

针对耗能减震结构的分析和优化设计过程中要遇到非比例阻尼和参数改变的情况,如果要较精确地求解系统的广义特征值问题,需经过两重迭代计算,这种迭代振动分析是非常麻烦的。为了保证非比例阻尼结构分析的精度和结构参数改变时迭代分析... 针对耗能减震结构的分析和优化设计过程中要遇到非比例阻尼和参数改变的情况,如果要较精确地求解系统的广义特征值问题,需经过两重迭代计算,这种迭代振动分析是非常麻烦的。为了保证非比例阻尼结构分析的精度和结构参数改变时迭代分析的效率,推导适用于非经典阻尼情况的复模态矩阵摄动法,提高了结构重分析的效率,通过算例分析,表明了该方法在一定范围内具有较高的精度。 展开更多

关键词 耗能减震结构 模态分析 非比例阻尼 复模态 矩阵摄动法

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基于摄动方法的受损薄板模态分析

18

作者 陈江义 刘竹丽 +1 位作者 秦东晨 王迎佳 《机械强度》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期332-335,共4页

将结构的损伤用δ函数进行表达,建立损伤条件下薄板的自由振动方程。利用一阶摄动方法给出摄动项的一般表达式,并结合δ函数的性质,求出受损薄板模态参数的解析表达式。以一个四边简支的受损薄板为数值算例,计算损伤条件下其模态参数的... 将结构的损伤用δ函数进行表达,建立损伤条件下薄板的自由振动方程。利用一阶摄动方法给出摄动项的一般表达式,并结合δ函数的性质,求出受损薄板模态参数的解析表达式。以一个四边简支的受损薄板为数值算例,计算损伤条件下其模态参数的变化。最后分析损伤情况对模态参数的影响,为利用动力学特性对板的损伤监控和检测提供理论依据。 展开更多

关键词 薄板 模态分析 结构损伤 摄动方法

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基于改进型模态分析法的电力系统动态等值分析

19

作者 刘海涛 李焕 徐波 《南京工程学院学报（自然科学版）》 2008年第1期27-30,共4页

在基于线性化系统状态方程的模态等值法的思路上,针对该方法的不足,利用主导度的概念以及摄动原理,使等值的概念相对简化,计算量也大大减少.实例证明,利用模态摄动法进行电力系统动态等值时,合理选择重要状态变量及相应的主导特征值,可... 在基于线性化系统状态方程的模态等值法的思路上,针对该方法的不足,利用主导度的概念以及摄动原理,使等值的概念相对简化,计算量也大大减少.实例证明,利用模态摄动法进行电力系统动态等值时,合理选择重要状态变量及相应的主导特征值,可以获得较好的等值效果. 展开更多

关键词 模态摄动法 电力系统 小干扰 动态等值

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高比例新能源电力系统振荡机理及其分析方法研究综述 被引量：41

20

作者 刘芳 刘威 +2 位作者 汪浩东 李研 徐韫钰 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期95-113,共19页

高比例新能源通过大量电力电子变换器并网给电力系统的动态特性带来影响,一些振荡问题逐渐凸显。是目前电力电子化电力系统领域广受关注的重要问题之一。为了深入研究高比例新能源电力系统的振荡问题,对新能源电力系统振荡机理分类和振... 高比例新能源通过大量电力电子变换器并网给电力系统的动态特性带来影响,一些振荡问题逐渐凸显。是目前电力电子化电力系统领域广受关注的重要问题之一。为了深入研究高比例新能源电力系统的振荡问题,对新能源电力系统振荡机理分类和振荡分析方法展开介绍。首先借助LC振荡电路从解析角度对负阻尼振荡、强迫振荡(外共振)和自谐振(内共振)等振荡机理和特点做出总结,结果表明正负阻尼都可能引起系统失稳,不同振荡机理引起的振荡波形相似但起因却并不一定相同,另外多机并网系统存在密集振荡模式,并在某种参数微小交互作用下引起系统快速失稳;在此基础上,进一步对各类振荡稳定性分析方法展开介绍,其中特征值法和阻抗/转矩法相对适用于分析负阻尼振荡,开环模式谐振法主要针对内共振现象,此外还特别介绍了电力系统领域中用于分析密集振荡以及谐振问题的复模态摄动法和模态分析法在电力电子并网系统中的应用;最后,伴随新能源输入波动性和随机性问题对电力系统影响逐渐加重,振荡稳定性问题日益复杂且无规则,从振荡机理和振荡分析理论及方法等方面对未来高比例新能源电力系统提出了展望。 展开更多

关键词 高比例 新能源电力系统 振荡机理 振荡分析方法 密集振荡 复模态摄动法

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