原文传递
桥梁颤振气动导数辨识的工况模态分析理论
| 论文题名： | 桥梁颤振气动导数辨识的工况模态分析理论 |
| 关键词： | 桥梁颤振;气动导数辨识;工况模态分析;非经典系统 |
| 摘要： | 桥梁风振体系是一种载荷与结构耦合下受控主动反馈系统。随风速变化，这种特殊的控制不仅持续地改变了结构系统的参数，还深刻的改变了系统的动力学模型和特性，破坏了基于Lagrange理论和Maxwell互易律的基本条件，其阻尼和刚度矩阵不再保持对称性，对应于同一特征值的左右特征向量不再相等，模态振型的概念亦不复存在，为反问题研究和系统辨识工作增加了很大的理论难度。 基于Scanlan的桥梁自激力模型，本文首先导出了桥梁颤振非经典系统的动力学微分方程，针对系统非自伴特性，详细导出了非经典系统在初始条件和平稳随机激励下的动力响应、频率响应函数、脉冲响应函数的表达式，并对系统进行了稳定性讨论。 其次，应用工况模态分析理论，建立了同时适用于从紊流激励下的抖振响应数据、或从均匀流风场中脉冲激励下的自由响应数据中辨识颤振导数的统一的数学模型。本方法的优点是，无论对于均匀流还是紊流风场，都构造统一的辨识理论，其模型、算法和数据处理格式都具有同样的形式和程序。这是本文的主要创新点之一，对于进一步定量研究紊流风场对于气动导数的影响有重要意义。 第三，通过仿真算例，本文对上述辨识模型在气动导数单参数独立作用和多参数协同作用下分别进行了仿真计算和参数辨识。算例表明，算法对于紊流工况和均匀流工况下都具有很高的准确性和辨识精度。 最后，应用本文提出的辨识理论、模型和算法，对某实桥节段模型的风洞实验数据进行了分析和处理，得到了和原始文献中辨识结果相一致的结论。 |
| 作者： | 王丽炜 |
| 专业： | 工程力学 |
| 导师： | 宋汉文 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 复旦大学 |
| 学位年度： | 2005 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
