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采用非线性Galerkin方法的柔性梁模型降阶研究

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西安交通大学学报 2015年第7期49卷 113-119页

作者：满兴博伍晓红孙清西安交通大学土木工程系西安710049 西安交通大学航天航空学院西安710049

针对采用Galerkin方法获取的结构动力学降阶模型精度不高的问题,以考虑几何非线性的两端固支柔性梁作为研究对象,建立了两端固支柔性梁非线性动力学模型。首先采用Galerkin方法将原系统降阶,得到单自由度、三自由度和五自由度系统,再采... 详细信息

针对采用Galerkin方法获取的结构动力学降阶模型精度不高的问题,以考虑几何非线性的两端固支柔性梁作为研究对象,建立了两端固支柔性梁非线性动力学模型。首先采用Galerkin方法将原系统降阶,得到单自由度、三自由度和五自由度系统,再采用非线性Galerkin方法将二自由度和三自由度系统降阶为单自由度系统。通过分析降阶模型的非线性动力学行为,得到系统响应随外荷载幅值变化的分岔图,给出系统做周期运动、倍周期运动和混沌时的时程曲线、相图与庞加莱映射图。在特定频率下,通过改变外荷载幅值来控制系统进出混沌状态。与Galerkin方法得到的降阶模型进行了对比,通过比较进出混沌状态时的外荷载幅值,分析了两种方法的降阶效果。结果表明:非线性Galerkin方法能够有效提高降阶模型的精度,更接近真实模型;采用非线性Galerkin方法降阶得到相同自由度的低阶系统时,原模型阶数越高,得到的低阶模型越精确。

关键词：柔性梁模型降阶非线性Galerkin方法非线性动力学行为分岔

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压电梯度薄壳的高阶理论解

复合材料学报 2003年第5期20卷 100-107页

作者：伍晓红沈亚鹏陈常青田晓耕西安交通大学建筑与力学学院西安710049

　压电功能梯度执行器能产生较大的位移、降低应力峰值并避免了粘结层带来的问题,压电梯度超声换能器能拓展频带宽度。本文作者提出了一个简单而有效的求解压电梯度薄壳力、电行为特性的高阶理论。设定位移分量为壳厚的线性函数,而电势... 详细信息

　压电功能梯度执行器能产生较大的位移、降低应力峰值并避免了粘结层带来的问题,压电梯度超声换能器能拓展频带宽度。本文作者提出了一个简单而有效的求解压电梯度薄壳力、电行为特性的高阶理论。设定位移分量为壳厚的线性函数,而电势沿厚度方向为二次分布。考虑了压电作动元的驱动信号不同时所具有的不同形式的电荷平衡方程。应用Fourier级数法得到压电系数沿厚度坐标变化的梯度壳的力电耦合的解析解。所得结果可退化至梁、板等多种特殊情况。利用所得方程分析了一非均匀简支压电层合板,并与三维精确结果作了对比,两者吻合得很好,表明该理论的正确性。最后具体求解了压电梯度圆柱壳的力、电特性,给出了位移、应力、电势沿厚度方向的变化规律。

关键词：高阶理论功能梯度压电壳

含双时滞振动主动控制系统超谐共振及亚谐共振分析

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工程力学 2010年第12期27卷 84-89页

作者：孙清张斌刘正伟伍晓红薛晓敏西安交通大学土木工程系西安710049 河南省电力勘测设计院郑州450007 西安交通大学航天航空学院西安710049

该文采用增量谐波平衡法求解含双时滞振动主动控制系统的超谐共振和亚谐共振响应。讨论了使系统发生亚谐共振的激励频率取值范围,分析了时滞、反馈控制增益、激励幅值、非线性项系数等系统参数对系统超谐共振和亚谐共振响应的影响规律... 详细信息

该文采用增量谐波平衡法求解含双时滞振动主动控制系统的超谐共振和亚谐共振响应。讨论了使系统发生亚谐共振的激励频率取值范围,分析了时滞、反馈控制增益、激励幅值、非线性项系数等系统参数对系统超谐共振和亚谐共振响应的影响规律。结果表明:各参数对系统的超谐共振和亚谐共振响应有显著影响,发生亚谐共振的外激励频率的实际取值范围,受到各系统参数的影响。

关键词：振动主动控制时滞增量谐波平衡法超谐共振亚谐共振

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星河湾居住区规划设计

建筑学报 2002年第3期 18-20页

作者：伍晓红美国MY国际顾问设计公司

项目概况星河湾居住区位于广州市番禺区,占地1200亩,规划建筑面积约1 30万m2.首期工程规模为30万m2,包括49栋7-9层带电梯住宅楼、会所与商业街等.

关键词：居住区规划设计以人为本广州市建筑风格

铁电材料力-电非线性电滞与蝴蝶曲线综合模型研究

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西安交通大学学报 2016年第9期50卷 125-131页

作者：薛晓敏孙清伍晓红张陵西安交通大学土木工程系西安710049 西安交通大学航空航天学院西安710075

铁电材料固有的电畴结构和极化反转特性引发宏观非线性行为,即极化电滞曲线和应力蝴蝶曲线,且由于材料、制备技术、电路系统等限制因素使得行为曲线出现不对称、中心偏移等现象,使得目前常规模型很难精确、有效地描述铁电系统的真实特... 详细信息

铁电材料固有的电畴结构和极化反转特性引发宏观非线性行为,即极化电滞曲线和应力蝴蝶曲线,且由于材料、制备技术、电路系统等限制因素使得行为曲线出现不对称、中心偏移等现象,使得目前常规模型很难精确、有效地描述铁电系统的真实特性。针对此问题,提出一种适用于铁电材料的综合含参数模型用以有效模拟力、电及耦合非线性行为。该模型基于现有铁电模型理论并引入异化参数而形成,可广泛适用各类铁电曲线中存在的不对称和偏移等异化现象;此外,为了有效预测综合模型中多个未知特性参数,通过设计遗传算法程序实现其精确优化识别,为进一步提高模型预测精确性和实用性提供必要条件;最后,分别开展了虚拟试验和真实试验仿真模拟验证,结果表明:采用优化参数综合模型的模拟误差均可控制在10%以内,相较于传统模型方法可提高约50%。因此,该模型方法可广泛用于实际铁电材料特性行为的描述,且具有较好的应用前景。

关键词：铁电材料电滞曲线蝴蝶曲线综合模型参数识别

磁流变阻尼器滞回模型参数的敏感性分析及其简化模型

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西安交通大学学报 2013年第7期47卷 102-107页

作者：薛晓敏孙清伍晓红张陵西安交通大学土木工程系西安710049 西安交通大学航天航空学院西安710049

为解决Bouc-Wen模型参数多、数学表达式复杂、参数识别困难的问题,根据Bouc-Wen模型中参数的物理意义及其对结果输出贡献的大小进行了参数敏感性分析,滤除敏感性差的参数,令敏感性强的参数参与拟合滞回曲线,从而获得了简化的Bouc-Wen模... 详细信息

为解决Bouc-Wen模型参数多、数学表达式复杂、参数识别困难的问题,根据Bouc-Wen模型中参数的物理意义及其对结果输出贡献的大小进行了参数敏感性分析,滤除敏感性差的参数,令敏感性强的参数参与拟合滞回曲线,从而获得了简化的Bouc-Wen模型。在参数敏感性分析中,提出并采用了修正的one-at-a-time(OAAT)法。修正OAAT法是在OAAT法的基础上,令待测参数之外的其他参数自由变化,充分考虑了参数之间的耦合关系,具有全局敏感性分析的意义,可使结果更为准确和全面。为了验证Bouc-Wen简化模型的有效性,采用遗传算法对Bouc-Wen模型和Bouc-Wen简化模型的参数进行了识别,并对磁流变阻尼器力学特性试验数据进行了数值模拟,结果表明:Bouc-Wen简化模型能够更精确、更高效地模拟滞回曲线,拟合精度平均提高了4%,计算效率平均提高了47%。

关键词： Bouc-Wen模型振动控制参数识别敏感性分析

利用遗传算法的磁流变阻尼器结构含时滞半主动控制

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西安交通大学学报 2010年第9期44卷 122-127页

作者：薛晓敏孙清张陵伍晓红西安交通大学航天航空学院西安710049 西安交通大学土木工程系西安710049

为解决磁流变阻尼器控制系统中普遍存在的时滞问题,提出一种基于遗传算法的磁流变阻尼器结构含时滞半主动控制策略.该策略以含时滞微分动力学方程为依据,采用先进的并行算法对结构控制力进行优化,然后将结果代入磁流变阻尼器的电流与阻... 详细信息

为解决磁流变阻尼器控制系统中普遍存在的时滞问题,提出一种基于遗传算法的磁流变阻尼器结构含时滞半主动控制策略.该策略以含时滞微分动力学方程为依据,采用先进的并行算法对结构控制力进行优化,然后将结果代入磁流变阻尼器的电流与阻尼力关系式中优化出相应的电流,最终将该电流施加给振动系统从而获得理想的控制效果.为了验证该策略的有效性,选用一个在底部安有磁流变阻尼器的3层平面框架为控制对象,通过该策略的优化过程得出了一系列仿真结果,证明该半主动控制策略控制效果明显.

关键词：结构振动控制磁流变阻尼器时滞遗传算法多目标控制

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压电功能梯度板自由振动的三维解

固体力学学报 2003年第1期24卷 75-82页

作者：伍晓红沈亚鹏西安交通大学工程力学系西安710049

基于三维弹性理论和压电理论 ,导出了有限长矩形压电功能梯度板的动力学方程及相应的边界条件 ,并用幂级数展开法进行了求解 .得到了压电功能梯度板自由振动的三维精确解公式 ,求解了自由振动的固有频率 ,并分析了压电系数的梯度变化对... 详细信息

基于三维弹性理论和压电理论 ,导出了有限长矩形压电功能梯度板的动力学方程及相应的边界条件 ,并用幂级数展开法进行了求解 .得到了压电功能梯度板自由振动的三维精确解公式 ,求解了自由振动的固有频率 ,并分析了压电系数的梯度变化对不同电学边界条件下压电板的自由振动频率的影响 .结果可用于校核不同的近似理论及理解压电结构的动态行为 .

关键词：三维解功能梯度材料压电特性压电效应振动频率压电材料

含双时滞主动控制系统平凡平衡解稳定性的数值分析

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西安交通大学学报 2010年第5期44卷 102-105,124页

作者：孙清张斌伍晓红薛晓敏西安交通大学土木工程系西安710049 河南省电力勘测设计院郑州450007 西安交通大学航天航空学院西安710049

采用精细积分方法求解含双时滞受控系统的平凡平衡解,根据不同时滞量下系统响应的敛散性判断系统的稳定性,得到了时滞受控系统随时滞变化的稳定区域分布,避免了求解时滞系统特征方程的困难.在此基础上,分析了不同时滞量和反馈增益对系... 详细信息

采用精细积分方法求解含双时滞受控系统的平凡平衡解,根据不同时滞量下系统响应的敛散性判断系统的稳定性,得到了时滞受控系统随时滞变化的稳定区域分布,避免了求解时滞系统特征方程的困难.在此基础上,分析了不同时滞量和反馈增益对系统稳定区域的影响规律,结果表明:随时滞量的变化,系统的稳定区域与不稳定区域是交替分布的,当2个反馈增益相差较大时,与较大的反馈增益相关的时滞量对系统的稳定性影响更为显著.

关键词：精细积分时滞稳定性主动控制定常系统