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基于形状描述符的滞回曲线相似性指标的形成

Journal of Southeast University(English Edition) 2024年第2期40卷 176-184页

作者：陈再现许耀龙哈尔滨工业大学(威海)土木工程系威海264209 哈尔滨工业大学(威海)山东省高等学校土木工程结构与防灾实验室威海264209

为了形成全面的相似度指标以评价滞回曲线的拟合程度,引入了已广泛用于图像特征提取的形状描述符,并提出了基于这些描述符形成计算数值模拟曲线相对于实验曲线的相似度指标的具体流程.根据该流程,形成了一个基于形状上下文的相似度指标... 详细信息

为了形成全面的相似度指标以评价滞回曲线的拟合程度,引入了已广泛用于图像特征提取的形状描述符,并提出了基于这些描述符形成计算数值模拟曲线相对于实验曲线的相似度指标的具体流程.根据该流程,形成了一个基于形状上下文的相似度指标.先计算两曲线滞回圈之间的相似度,再对这些相似度进行加权组合,形成整个滞回环的相似度.为了验证该指标,采用Bouc-Wen模型进行数值模拟研究.改变Bouc-Wen模型的5个参数,并形成51条数值模拟曲线,计算这些曲线相对于中值曲线的相似度与力峰值点、耗能、刚度误差.结果表明,相似度与误差之间的斯皮尔曼相关系数绝对值均大于0.78,有强烈的相关性,从而验证了该指标的可行性和指标形成流程的有效性.

关键词：滞回曲线形状描述符形状上下文 Bouc-Wen模型曲线相似性

基于改进形状上下文算法的滞回曲线相似性评价

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工程力学 2024年

作者：陈再现许耀龙王超哈尔滨工业大学(威海)海洋工程学院山东省高等学校土木工程结构与防灾实验室哈尔滨工业大学(威海)

针对目前评价实验滞回曲线和数值模拟曲线之间拟合程度的指标尚不完善的问题，提出了一种基于改进形状上下文算法的滞回曲线形状相似度指标。简化了形状上下文算法的信息表示，建立单圈滞回环形状相似度算法，并据此采用基于投影长度比... 详细信息

针对目前评价实验滞回曲线和数值模拟曲线之间拟合程度的指标尚不完善的问题，提出了一种基于改进形状上下文算法的滞回曲线形状相似度指标。简化了形状上下文算法的信息表示，建立单圈滞回环形状相似度算法，并据此采用基于投影长度比的向量相似度算法来形成完整滞回曲线形状相似度算法。采用四阶龙格库塔方法求解Bouc-Wen模型，完成了数值模拟研究，考察了一组参数下不同滞回环的相似度以及最小外接平行四边形的参数误差；考察了六个参数变化下的滞回曲线相似度以及峰值点、耗能能力、刚度指标的误差。研究结果表明：单圈滞回环形状相似度能反映滞回环形状、角度、面积的不相似；完整滞回曲线形状相似度能反映滞回曲线的变化，且与峰值点的力、峰值点的位移、耗能面积、割线刚度的平均相对误差负相关，验证了该方法的合理性。

关键词：滞回曲线形状相似度形状上下文向量相似度 Bouc-Wen模型

基于动态Kriging的混合模拟缩尺模型非完全相似误差预测与控制

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工程力学 2024年

作者：陈再现李明刚刘铖钟炜彭哈尔滨工业大学(威海)海洋工程学院山东省高等学校土木工程结构与防灾实验室中国能源建设集团陕西省电力设计院有限公司

在缩尺混合模拟中，受限于试验场地与模型制作，完全相似缩尺模型难以实现，非完全相似误差不可避免。基于此，提出基于动态Kriging模型的非完全相似误差预测与控制方法，用于优化混合模拟缩尺模型设计，提高混合模拟精度。以1/2缩尺钢...

在缩尺混合模拟中，受限于试验场地与模型制作，完全相似缩尺模型难以实现，非完全相似误差不可避免。基于此，提出基于动态Kriging模型的非完全相似误差预测与控制方法，用于优化混合模拟缩尺模型设计，提高混合模拟精度。以1/2缩尺钢框架模型为例，数值模拟结果表明：在不同边界条件下，动态Kriging模型均具有较高的预测精度，动态Kriging模型预测值与真实值之间的最大绝对误差不超过5%。在优化后的设计空间内取值，非完全相似误差大幅降低并控制在45%内，采用最优参数组合，非完全相似误差降到35%以内，实现了对误差的控制，为缩尺模型混合模拟模型优化设计奠定了基础。关键词：混合模拟试验；非完全相似；Kriging模型；误差预测；误差控制

关键词：

基于全局敏感性的自适应模型更新混合模拟方法

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振动与冲击 2024年第4期43卷 215-221页

作者：陈再现王纪伟钟炜彭刘铖李明刚哈尔滨工业大学(威海)海洋工程学院山东威海264209 中建三局第一建设工程有限责任公司湖北武汉430040

基于全局敏感性(global sensitivity, GS)的模型更新混合模拟方法可以有效提升混合模拟精度并拥有较高的计算效率,然而该方法易陷入局部最优值。为解决此问题,在GS方法的基础上引入了动量和自适应步长的概念,提出了基于全局敏感性的自适... 详细信息

基于全局敏感性(global sensitivity, GS)的模型更新混合模拟方法可以有效提升混合模拟精度并拥有较高的计算效率,然而该方法易陷入局部最优值。为解决此问题,在GS方法的基础上引入了动量和自适应步长的概念,提出了基于全局敏感性的自适应(global sensitivity adaptive, GS-A)模型更新混合模拟方法。以钢框架模型为例,对8个本构参数和模型几何参数进行参数识别,利用均匀设计试验方法,建立11个模型更新案例,分别进行了不更新、GS方法和GS-A方法的数值模拟分析。33组数值模拟案例参数识别过程、位移时程的对比分析表明:GS-A方法相对于GS方法,解决了参数组合陷入局部最优的问题,具有较高参数识别的精度和稳定性,提升了模型更新效果。

关键词：抗震试验混合模拟模型更新均匀设计敏感性分析

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基于敏感性分析的降参模型更新混合模拟方法

东南大学学报（自然科学版） 2024年第4期54卷 877-884页

作者：陈再现刘铖王纪伟钟炜彭李明刚哈尔滨工业大学(威海)海洋工程学院威海264209 哈尔滨工业大学(威海)山东省高等学校土木工程结构与防灾实验室威海264209 中建三局第一建设工程有限责任公司武汉430040

针对敏感性分析在识别参数数目过多时存在识别效率较低甚至无法分析的问题,引入分类敏感性分析和分阶段模型更新,提出基于敏感性分析的降参模型更新混合模拟方法,从而大幅降低分析和更新的参数数目,提升参数识别效率.以钢框架模型为例,... 详细信息

针对敏感性分析在识别参数数目过多时存在识别效率较低甚至无法分析的问题,引入分类敏感性分析和分阶段模型更新,提出基于敏感性分析的降参模型更新混合模拟方法,从而大幅降低分析和更新的参数数目,提升参数识别效率.以钢框架模型为例,选择8个模型参数,分别采用2种降参策略,讨论以不同敏感性占比作为核心参数选择标准时的降参模型更新混合模拟效果.数值模拟结果表明:不同策略下的模型更新误差差距在0.5%以内;采用分类、分阶段降参策略与全参数策略相比,参数识别的运算量减小,收敛步数大幅减少,验证了所提方法提升混合模拟参数识别速度的可行性与有效性.

关键词：混合模拟分类敏感性分析分阶段模型更新参数识别均匀设计

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海啸波裹挟近海岸漂浮物运动特性模拟研究

工程力学 2024年

作者：方庆贺郭中宇袁文厅陈再现郭安薪哈尔滨工业大学(威海)海洋工程学院山东省高等学校土木工程结构与防灾实验室内蒙古大学交通学院哈尔滨工业大学土木工程智能防灾减灾工业和信息化部重点实验室

海啸是威胁沿海建筑物安全的灾害之一，海啸涌波及其裹挟的部分漂浮物对沿岸建筑物产生冲击作用，造成更为严重的工程结构破坏，深入研究近岸海啸波作用下漂浮物的运动行为对近海岸建筑物防护具有重要意义。本研究采用光滑粒子流体动力... 详细信息

海啸是威胁沿海建筑物安全的灾害之一，海啸涌波及其裹挟的部分漂浮物对沿岸建筑物产生冲击作用，造成更为严重的工程结构破坏，深入研究近岸海啸波作用下漂浮物的运动行为对近海岸建筑物防护具有重要意义。本研究采用光滑粒子流体动力学(SPH)方法，以溃坝波模拟近岸海啸波，对海啸波裹挟漂浮物的动态行为进行了数值模拟研究，探讨了不同条件下漂浮物的运动特性。研究结果表明：采用的SPH模型能够准确的模拟溃坝波，且在预测溃坝波中漂浮物的运动行为方面具有高度准确性和可靠性；在湿床面的条件下，圆柱体漂浮物的相对速度随着漂浮物相对密度的增加而减小，半径越大的漂浮物受相对密度影响越明显，溃坝波平均流速越大，漂浮物相对运动速度越高；在干床面的条件下，相对密度较低的圆柱体漂浮物在溃坝波的作用下具有更高的速度响应以及加速度响应。研究不仅有助于深入理解漂浮物在近岸海啸波中的运动行为特征，也为近海岸工程结构防漂浮物撞击提供了重要的理论支持。

关键词：海啸漂浮物光滑粒子流体动力学溃坝波漂浮物运动

欧拉-伯努利直梁弯曲振动内力解的一种新形式

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力学与实践 2024年第1期46卷 170-174页

作者：郝志伟刘荣刚陈再现哈尔滨工业大学海洋工程学院山东威海264209

针对欧拉-伯努利直梁受简谐载荷作用下的弯曲振动问题,在得到响应后再次采用达朗贝尔原理,给出了一种新形式的弯曲振动内力解,该解直观显示了简谐力和惯性力对弯曲振动内力的贡献。基于傅里叶级数严格证明了其与教材中利用梁挠曲线近似... 详细信息

针对欧拉-伯努利直梁受简谐载荷作用下的弯曲振动问题,在得到响应后再次采用达朗贝尔原理,给出了一种新形式的弯曲振动内力解,该解直观显示了简谐力和惯性力对弯曲振动内力的贡献。基于傅里叶级数严格证明了其与教材中利用梁挠曲线近似微分方程和弯曲内力微分关系求出的内力完全等价,为加深理解及应用傅里叶级数、静力学理论、达朗贝尔原理和梁弯曲理论提供了一个综合性较高的案例,期望能助力提升基础力学教学效果。

关键词：欧拉-伯努利梁弯曲内力达朗贝尔原理傅里叶级数

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海洋土木工程教学案例库建设逻辑与实践

高教学刊 2024年第20期10卷 55-58页

作者：方庆贺赵庆丽陈再现哈尔滨工业大学(威海)海洋工程学院山东威海266033

在“海洋强国”战略背景下,土木工程专业作为传统工科专业有必要深入探索面向“海洋强国”国家战略实施推进的人才培养模式与实施方法。基于海洋土木工程实践对从业者知识结构的要求,土木工程专业学生有必要学习海洋相关的科学知识。针... 详细信息

在“海洋强国”战略背景下,土木工程专业作为传统工科专业有必要深入探索面向“海洋强国”国家战略实施推进的人才培养模式与实施方法。基于海洋土木工程实践对从业者知识结构的要求,土木工程专业学生有必要学习海洋相关的科学知识。针对这一需求,建设海洋土木工程教学案例库能够为相关教师和学生提供教学与学习资源。该文针对海洋土木工程教学案例库建设从定位、建设策略、案例库架构及试运用四个方面进行论述。海洋土木工程教学案例库的建设,可以为土木工程专业人才培养提供参考和教学实践借鉴。

关键词：海洋强国土木工程海洋工程教学案例库教学实践

UHPC-砖砌体组合托换梁正截面受弯承载力计算方法研究

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建筑科学 2024年第9期40卷 72-81页

作者：朱燕竹王琨朱智宇帅华国戴长明陈再现扬州大学建筑科学与工程学院江苏扬州225127 哈尔滨工业大学结构工程灾变与控制教育部重点实验室黑龙江哈尔滨150090 扬州大学工程设计研究院有限公司江苏扬州225009 山东省高等学校土木工程结构与防灾实验室哈尔滨工业大学(威海)山东威海264209

本文提出了一种采用UHPC对砖砌体墙进行托换改造的方法,此法可有效减少托换组合梁截面宽度。采用有限元软件ABAQUS,在合理选用UHPC、砖砌体及钢筋的材料本构关系的基础上,建立了UHPC-砖砌体组合托换简支梁的精细化有限元模型,并用相关... 详细信息

本文提出了一种采用UHPC对砖砌体墙进行托换改造的方法,此法可有效减少托换组合梁截面宽度。采用有限元软件ABAQUS,在合理选用UHPC、砖砌体及钢筋的材料本构关系的基础上,建立了UHPC-砖砌体组合托换简支梁的精细化有限元模型,并用相关文献对比验证。随后,考察了受拉钢筋配筋率、UHPC层厚度、UHPC强度等级等主要因素对UHPC-砖砌体组合梁荷载-跨中挠度曲线的影响,并进行竖向荷载下梁的受弯性能全过程分析。依据前述有限元分析结果,提出了UHPC-砖砌体组合托换梁正截面受弯承载力计算公式。研究结果表明,UHPC-砖砌体组合托换梁的纵向受拉钢筋首先屈服,然后UHPC和砖砌体受压区被压碎,整体表现为受弯破坏;随着纵筋配筋率和UHPC层厚度的增加,托换梁屈服荷载和峰值荷载均有较高程度的提高;相对于纵筋配筋率,UHPC层厚度的提高,能明显提高托换梁的开裂荷载;UHPC-砖砌体组合梁的开裂荷载远高于NC-砖砌体组合梁,但当UHPC强度等级达到150MPa~180MPa时,托换梁的承载力变化不大。本文提出的UHPC-砖砌体组合托换梁正截面承载力计算方法与有限元计算结果吻合较好,为此类托换梁的设计分析提供了理论依据。

关键词：结构改造正截面受弯承载力非线性分析 UHPC(超高性能混凝土) 砌体托换梁