基于粒子滤波算法的风力发电塔地震动力响应预测

作     者：徐亚洲 任倩倩 于明阳 时文浩 XU Yazhou;REN Qianqian;YU Mingyang;SHI Wenhao

作者机构：西安建筑科技大学土木工程学院西安710055 

出 版 物：《振动与冲击》 (Journal of Vibration and Shock)

年 卷 期：2022年第41卷第15期

页      面：161-168页

核心收录：

学科分类：080703[工学-动力机械及工程] 080704[工学-流体机械及工程] 08[工学] 081402[工学-结构工程] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 081304[工学-建筑技术科学] 0714[理学-统计学（可授理学、经济学学位）] 0813[工学-建筑学] 0814[工学-土木工程] 0701[理学-数学] 080101[工学-一般力学与力学基础] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金(51578444) 陕西省自然科学基础研究计划(2019JQ-356) 陕西省教育厅重点科学研究计划(20JY032) 

主　　题：贝叶斯估计 粒子滤波算法 动力响应预测 风力发电塔 振动台试验 

摘      要：建立有限元分析模型过程中产生的误差和不确定性可导致试验和有限元分析结果之间显著的差异性,量化此类不确定性对结构动力响应预测尤为重要。基于粒子滤波算法对有限元计算结果的不确定性进行量化,提出了一个用于结构动力响应预测的概率贝叶斯估计计算框架,并通过风力发电塔振动台试验动力响应观测结果对计算方法的合理性与有效性进行验证。结果表明:随地震波输入幅值的增大,有限元计算结果的误差显著增大,考虑试验观测值修正之后可以显著减小此类不确定性的影响;粒子滤波算法用于结构动力响应预测精度较好,预测值与试验实测值具有很好的一致性;将粒子滤波算法与振动台试验相结合能够对结构动力响应进行有效预测,具有一定的工程应用参考价值。