演化功率谱解耦及其工程应用

为提高非平稳过程的模拟效率,简化非平稳激励下的结构响应分析,将演化功率谱解耦为一系列时间系数与小波函数傅里叶变换模平方乘积之和,即把一般非平稳过程分解为若干个均匀调制非平稳过程之和,并将其应用于非平稳随机过程模拟和结构随机响应分析.研究结果表明:演化功率谱近似解耦具有较高的精度;演化功率谱解耦后,快速傅里叶变换算法一般可使非平稳随机过程的模拟效率提高数十倍,且模拟样本时程的自相关函数估计值与目标值非常吻合;非平稳激励下的结构响应分析得以简化,且与目标值相比,计算结果的误差很小.      

非规则连续刚构桥地震易损性分析

为探讨非规则桥梁的抗震性能,建立了典型非规则公路桥梁的地震易损性理论模型.考虑桥梁结构参数和地震动的不确定性,抽样生成桥梁地震易损性分析模型样本库.用OpenSees软件对模型样本库进行非线性动力时程分析,以获得结构动力响应.在研究桥墩反弯点时程曲线和桥墩曲率包络线分布特征的基础上确定桥梁构件的损伤指标.采用概率地震需求分析方法获得桥梁各构件易损性曲线,并基于一阶可靠度理论获得桥梁系统的易损性曲线.结果表明:在地震作用下,非规则桥梁支座最容易损伤破坏,桥梁系统的易损性明显高于桥梁构件的易损性;易损性曲线可用于评估非规则桥梁的抗震性能,为震后桥梁损伤识别提供依据.      

多维多点非平稳地震波合成

为了所合成的地震波较为真实地体现实际地震动的多维性、空间性及非平稳性,采用三角级数方法合成了多维多点非平稳地震波.首先,将设计反应谱转化为当量功率谱,考虑地震动的多维性,将功率谱密度函数矩阵由一维扩展到三维;其次,考虑地震动非平稳性,添加包络函数和梯形窗口连接,利用Fourier变换合成了非平稳地震波;再次,将各激励点各方向的地震动时程逆转换为加速度反应谱,且与目标反应谱对比,采用频域方法迭代修正时程幅值,得到满足精度要求的地震动时程曲线.最后,将目标拟合反应谱与设计反应谱相比较,验证合成地震波的精度,结果表明:个别点超过10.00%的拟合误差(最大为16.68%),但总体上拟合误差不超过8.00%(未修正前为18.00%).     

大跨度拱桥地震反应分析研究现状及进展

作者介绍了非一致地震激励的模拟方法，对大跨度拱桥地震反应的分析方法和研究成果进行了总结和评述，指出了现有研究中的不足，可为进一步的深入研究提供参考。     

基于Kameda模型的爆炸地震动时变功率谱拟合

借鉴非平稳地震动研究方法,采用Kameda时变功率谱模型进行爆炸地震动拟合,结合实际爆炸地震动分析了Kameda时变功率谱模型的合理性,通过比较拟合时程与记录时程的加速度、反应谱、强度包线以及累积穿零次数,验证Kameda模型的可行性。研究表明:基于Kameda时变功率谱模型能够实现时频非平稳爆炸地震动的拟合。     

混合高斯自回归模型参数估计方法之LS-EM

混合高斯自回归模型对有色非高斯数据的概率密度和功率谱密度进行有效的拟合，而LS—EM算法则可解决这一模型的参数估计问题．描述了混合高斯自回归模型及其参数估计问题之后，导出了具体的LS-EM算法，并给出了一组仿真实例．这是一种参数耦合估计算法，首先基于传统的最小二乘技术得到功率谱密度参数粗估计，进行预白，然后应用EM迭代得到白激励的概率密度估计，并基于此构建一加权函数，以此权函数改进最小二乘算法，进而得到模型参数的精估计．     

非一致激励下自锚式悬索桥的非线性地震反应分析

采用人工生成的地震波,考虑多点激励、行波效应以及结构的几何非线性因素的影响,对混凝土自锚式悬索桥在纵向地震波输入下进行了地震响应研究.分析比较了多点线性一致激励、多点非线性一致激励以及多点非一致激励下主梁、主塔、边墩等控制截面的内力和位移响应时程结果,并对其影响规律进行详细讨论.由于时域分析采用精细逐步积分格式,使计算结果更加精确.     

用人工地震波分析斜拉桥的地震响应

用两组地震对一大跨度斜拉桥进行了二维和三维的线性和非线性地震动力时程以应分析，讨论了斜拉桥地震动力时程分析中模型选择，输入地震波选择等重要问题。     

解析法分析铁路环境振动的列车随机激振荷载

将虚拟激励法和车辆-有砟（无砟）轨道-路基-地基耦合系统垂向振动解析模型有效结合起来,由轨道不平顺功率谱直接得到准确的列车随机激振荷载功率谱,然后采用频率采样三角级数法反演出列车随机激振荷载时程。为铁路环境振动中列车随机激振荷载的计算提供了一简便有效的方法。算例比较了有砟轨道和无砟轨道两种情况下CRH3高速列车运行引起的列车随机激振荷载功率谱密度与时程曲线。     

大跨度拱桥地震反应分析研究现状及进展

作者介绍了非一致地震激励的模拟方法 ,对大跨度拱桥地震反应的分析方法和研究成果进行了总结和评述 ,指出了现有研究中的不足 ,可为进一步的深入研究提供参考 .     

基于二维PSD的任意转角激光对中仪

介绍了二维PSD的工作原理，提出了一种基于单LD／单PSD的同轴度测量模型．据此模型，只要测量出任意两个角度时光斑在PSD上的坐标，即可求出两轴的径向偏差和角度偏差．给出了系统硬件组成和软件流程图．     

视景仿真的屏蔽门系统在地铁列控系统中的应用

研究了一种基于视景仿真的虚拟测试方法,并将其应用于地铁列车CBTC系统的仿真测试平台中,利用Multigen Creator及Vega软件构建车站、站台屏蔽门及列车的虚拟现实环境,在实验室模拟了地铁站台屏蔽门的工作,解决了CBTC系统开发工作对现场环境依赖过高的问题．     

磁浮车辆运行平稳性的虚拟激励分析方法

为方便、快速地分析多点输入轨道车辆的平稳性,基于虚拟激励原理,提出了平稳性分析方法。当车辆系统受多点全相关随机激励时,应用此方法将多输入多输出系统的响应功率谱矩阵的计算化简为两个矢量相乘,利用所获得的功率谱和随机振动中的反演技术,分析轨道车辆的平稳性指标。以TR08磁浮车辆为原型,建立了磁浮车辆的垂向动力学模型,运用虚拟激励分析方法计算了磁浮车辆的响应功率谱。在频域中,磁浮车辆车体中心处的Sperling指标为1.653,车辆的平稳性等级为优,通过反演运算获得了响应的幅值谱和时间历程,分析过程简单,计算结果准确。     

RCF-RPWM策略的功率谱分析及优化设计

在DC-AC变换器中,通过对载波频率的随机化处理,可以把输出电压的离散谱转换成连续谱,降低功率谱的峰值,达到抑制声学噪声和降低电磁干扰的目的.文中推导了采用随机载波频率RPWM策略逆变器开关函数的功率谱密度解析表达式,实验结果验证了其正确性.通过引入特征函数,提出了采用有限点载波频率进行随机时,开关频率选取的优化准则,仿真结果验证了其有效性.     

考虑应力路径影响的土坡稳定分析法

考虑应力路径影响的土坡稳定分析法，以土的三维非线性弹性本构模型为基础，在土坡稳定分析中可考虑不同有效应力路径对土坡失稳的影响。该方法还可根据土坡最终达到的应变水平评价土坡稳定性。其简化法可应用于二维土稳定问题。     

汽车道路随机不平顺的时序模型重构

汽车道路时域模型是基础性道路数据库的主体部分．基于道路频域统计数字特征或基于道路测量数据序列，用时间序列方法建立道路时域模型是一种有效且普适的时域道路建模方法．在对道路描述特征进行分析的基础上．给出了标准道路在指定功率谱密度下和非标道路在实测子样数据下两类不同道路模拟的技术路线．对时序道路建模过程、原理和应用进行了分析．得到了道路时域重构的AR和ARMA模型．仿真实例表明了时序道路模型重构的合理性和高效性．     

基于遗传动态模糊聚类的道路交通状态判定方法

针对当前城市道路交通状态判定时采用的模糊c均值聚类(FCM)和c均值聚类等方法的有效性较差的状况,提出了一种基于遗传算法的动态模糊聚类方法,通过计算交通流参数之间的模糊相似性,不失真地反映它们之间的内在关联,同时将交通流参数之间的模糊相似性映射到样本之间的欧氏距离,即将高维样本映射到二维平面,利用遗传算法不断优化两者之间的映射,使交通流参数之间的欧氏距离逐步趋近于其模糊相似性,实现动态模糊聚类,仿真实验结果证明了该方法的可行性和有效性.     

随机抖动电磁脉冲串的频域特性

针对工程实践中电磁脉冲发射机辐射的随机时间抖动周期性电磁脉冲信号，在分析随机时间抖动周期δ-函数功率谱密度的基础上，得出了随机时间抖动周期性电磁脉冲串的功率谱密度．结果表明，这类电磁脉冲串的功率谱密度由离散谱分量和连续谱分量组成，它们组成的总功率守恒．数值计算结果表明，随时间抖动范围增大和频率提高，离散功率谱分量所占比例下降。     

基于调制白噪声与查表法的非平稳路面不平度建模方法

针对实测道路功率谱密度频率结构不同与汽车行驶速度变化引起的非平稳问题, 分析了现有路面不平度模型的准确性, 提出了一种基于调制白噪声与查表法的非平稳路面不平度建模方法; 结合白噪声生成方法和离散功率谱密度的计算公式, 推导出了能够确保路面不平度计算功率谱与设计功率谱完全吻合的Band-Limited White Noise模块参数设定方法; 通过不同设定值组合的白噪声功率谱密度与路面不平度功率谱密度计算结果对比, 验证了所提出的Band-Limited White Noise模块参数设定值的准确性; 为解决频率指数不等于2的空间域内非平稳路面不平度建模问题, 提出了由1个基准项和若干个精度校正项组成, 且调制传递函数模的平方逼近具有任意频率指数的道路功率谱表达式; 为获取考虑车速变化影响的频率时变的时域内非平稳路面不平度输入模型, 基于空间路面不平度固定不变的原理, 提出了利用查表法, 获得变车速工况下时域内非平稳路面不平度; 通过空间域内非平稳路面不平度建模及考虑车速变化的非平稳路面不平度建模应用, 验证了所提建模方法的优越性。研究结果表明: 使用基于调制白噪声的非平稳路面不平度建模方法构建的空间域路面不平度功率谱曲线, 与应用实例中的设计目标曲线吻合良好, 且结合查表法可以有效地解决时变车速带来的时域内非平稳路面不平度建模问题。      

西安地铁某区间隧道设计计算方法比较

通过运用解析法、一维、二维、三维数值模型对西安地铁某区间段盾构管片结构进行了位移、内力计算,旨在研究不同计算方法对同一问题结果的影响规律.其中,以日本惯用法为理论基础对该区间管片进行解析法求解;并用ANSYS有限元软件对管片进行了三种不同形式的数值模拟.通过比较发现,四种方法对管片的位移和内力计算结果云图显示趋势基本一致.ANSYS三维模型的位移沉降值最大;二维模型的内力计算结果最大.因此,在控制沉降分析中应以三维模型计算结果为主,在配筋计算等设计环节应以二维模型计算结果为主.最后本文总结了各种算法的适用范围,得出的相关结论对盾构隧道设计给与了一定的指导意见.