本文關(guān)鍵詞：基于攝動分析和子結(jié)構(gòu)的有限元模型修正方法　出處：《華中科技大學(xué)》2014年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 子結(jié)構(gòu)方法 攝動法 不確定性 特征值 特征向量

【摘要】：近年來，基于結(jié)構(gòu)振動參數(shù)的有限元模型修正方法得到快速的發(fā)展，并已應(yīng)用于結(jié)構(gòu)的損傷識別過程中。由于土木工程領(lǐng)域往往結(jié)構(gòu)復(fù)雜、建筑尺寸大，在其模態(tài)數(shù)據(jù)的測量和有限元建模分析中不可避免地存在誤差，因此模型修正的過程常常引入隨機(jī)性方法來處理。為提高模型修正過程的計算效率，本文對模型修正過程引入子結(jié)構(gòu)方法。考慮不確定性因素后，本文采用攝動法來估算結(jié)構(gòu)參數(shù)的統(tǒng)計學(xué)分布。 本文首先介紹了基于攝動分析和子結(jié)構(gòu)的有限元模型修正方法理論基礎(chǔ)，分別闡述了整體結(jié)構(gòu)攝動法和子結(jié)構(gòu)方法有限元模型修正的基本公式。 之后，，本文第三章、第四章推導(dǎo)了考慮不確定性因素時的子結(jié)構(gòu)模型攝動法公式，并采用matlab軟件建模，將推導(dǎo)的方法應(yīng)用于三跨框架和廣州電視塔的數(shù)值分析中。此外，本文還將基于子結(jié)構(gòu)模型蒙特卡羅模擬方法和整體結(jié)構(gòu)攝動法所得的結(jié)果與之對比，驗證該方法的可靠性，比較推導(dǎo)的方法和整體結(jié)構(gòu)攝動法的計算效率。 兩個數(shù)值分析算例都說明，基于攝動分析和子結(jié)構(gòu)的有限元模型修正方法可以有效地計算出建模和測量不確定性影響下單元剛度參數(shù)的均值和方差，同時該方法相對整體結(jié)構(gòu)攝動法更高效，其計算時間僅為整體結(jié)構(gòu)攝動法的36.2%。 最后，本文針對實驗室鋼框架模態(tài)實驗，通過引入切口模擬框架損傷前后的狀態(tài)，用上文推導(dǎo)的方法和整體結(jié)構(gòu)攝動法對模態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，兩種方法的結(jié)果相吻合，進(jìn)一步證明了基于攝動分析和子結(jié)構(gòu)的有限元模型修正方法在實際工程中的適用性。
[Abstract]:In recent years , the finite element model modification method based on structural vibration parameters has been developed rapidly and has been applied to the damage identification process of structures . Because of the complexity of the civil engineering field and the large size of the building , there is an inevitable error in the measurement of modal data and the finite element modeling analysis . In order to improve the calculation efficiency of the model correction process , this paper introduces the substructure method to the model correction process . After considering the uncertainty factors , the perturbation method is used to estimate the statistical distribution of the structural parameters . Based on the perturbation analysis and substructure method of finite element model , this paper presents the basic formula of the finite element model modification of the whole structure perturbation method and substructure method respectively . Then , in chapter 3 , chapter 4 , the perturbation method formula of substructure model considering uncertainty is derived , and matlab software is used to model it . The method is applied to the numerical analysis of three - span frame and Guangzhou TV tower . In addition , this paper compares the results obtained by Monte Carlo simulation method and overall structure perturbation method based on substructure model , verifies the reliability of the method , compares the derivation method and the calculation efficiency of the whole structure perturbation method . Both numerical examples show that the finite element model updating method based on perturbation analysis and substructure can effectively calculate the mean value and variance of the unit stiffness parameter under the influence of modeling and measurement uncertainty , while the method is more efficient than the whole structure perturbation method , and the calculation time is only 36 . 2 % of the whole structure perturbation method . Finally , according to the model experiment of the laboratory steel frame , the modal data is analyzed by the method of the above - mentioned method and the whole structure perturbation method . The results of the two methods are in agreement with each other , and the applicability of the finite element model correction method based on perturbation analysis and substructure is further proved .

【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TU317

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 任偉新;陳華斌;;基于響應(yīng)面的橋梁有限元模型修正[J];土木工程學(xué)報;2008年12期

2 張連振;黃僑;;基于優(yōu)化設(shè)計理論的橋梁有限元模型修正[J];哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報;2008年02期

3 邵新慧;李莉;張銳;;鋼—混凝土組合梁橋的有限元模型修正[J];黑龍江交通科技;2010年06期

4 李伶;尹駿暉;杜青;;基于橋梁優(yōu)化理論的有限元模型修正技術(shù)[J];山西建筑;2011年01期

5 代漢超;石雪飛;;基于靜力響應(yīng)面的混凝土梁橋有限元模型修正[J];交通科學(xué)與工程;2013年02期

6 曾慶華,張令彌;一種設(shè)計參數(shù)型的有限元模型修正方法[J];航空學(xué)報;1992年01期

7 張令彌;動態(tài)有限元模型修正技術(shù)及其在航空航天結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用[J];強(qiáng)度與環(huán)境;1994年02期

8 鄭惠強(qiáng),陳鵬程,宓為建,石來德;大型橋吊結(jié)構(gòu)動力有限元模型修正[J];同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2001年12期

9 蔣贏達(dá);史莉娜;;某鋼桁架橋基于靜力數(shù)據(jù)的有限元模型修正[J];西部交通科技;2010年09期

10 薛剛;王顯;;基于環(huán)境激勵的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋有限元模型修正[J];內(nèi)蒙古科技大學(xué)學(xué)報;2013年03期

相關(guān)會議論文 前10條

1 趙人達(dá);向天宇;劉海波;毛學(xué)明;;裝配式混凝土簡支梁橋的有限元模型修正和狀態(tài)評估[A];第十六屆全國橋梁學(xué)術(shù)會議論文集（下冊）[C];2004年

2 夏樟華;宗周紅;方德銘;;基于動力的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋有限元模型修正[A];第十七屆全國橋梁學(xué)術(shù)會議論文集（下冊）[C];2006年

3 牛杰;褚福鵬;王龍花;宗周紅;;基于響應(yīng)面的嵩口大橋有限元模型修正研究[A];第21屆全國結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會議論文集第Ⅱ冊[C];2012年

4 梁明雨;許剛成;康漢進(jìn);任炳新;;高空大跨度復(fù)雜連橋的動力特性測試及有限元模型修正[A];2013年全國鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2013年

5 杜青;李曉會;;多跨連續(xù)梁橋的損傷程度評估[A];第15屆全國結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會議論文集（第Ⅲ冊）[C];2006年

6 李斌;楊智春;王樂;付永輝;;利用附加已知質(zhì)量塊的設(shè)計參數(shù)型有限元模型修正方法[A];第九屆全國振動理論及應(yīng)用學(xué)術(shù)會議論文集[C];2007年

7 李斌;楊智春;王樂;付永輝;;利用附加已知質(zhì)量塊的設(shè)計參數(shù)型有限元模型修正方法[A];第九屆全國振動理論及應(yīng)用學(xué)術(shù)會議論文摘要集[C];2007年

8 劉小川;張凌霞;牟讓科;;基于靈敏度分析和響應(yīng)面方法的有限元模型修正[A];中國航空結(jié)構(gòu)動力學(xué)專業(yè)組第十六屆學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2008年

9 方輝;;點陣材料有限元模型修正方法[A];中國計算力學(xué)大會'2010（CCCM2010）暨第八屆南方計算力學(xué)學(xué)術(shù)會議（SCCM8）論文集[C];2010年

10 陳宇;向天宇;趙人達(dá);;混凝土結(jié)構(gòu)徐變參數(shù)識別[A];中國公路學(xué)會橋梁和結(jié)構(gòu)工程分會2005年全國橋梁學(xué)術(shù)會議論文集[C];2005年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前3條

1 袁愛民;基于靈敏度分析的有限元模型修正技術(shù)若干關(guān)鍵問題研究[D];東南大學(xué);2006年

2 李偉明;有限元模型修正方法及自由度匹配迭代技術(shù)研究[D];上海交通大學(xué);2011年

3 范哲;大跨斜拉橋有限元模型修正與結(jié)構(gòu)損傷監(jiān)測方法研究[D];大連理工大學(xué);2013年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 劉榮賀;飛行器結(jié)構(gòu)有限元模型修正算法及其應(yīng)用軟件研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2007年

2 唐文文;基于一階優(yōu)化算法和響應(yīng)面算法的有限元模型修正方法研究[D];長安大學(xué);2015年

3 張紅玲;既有預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋結(jié)構(gòu)損傷評估研究[D];長安大學(xué);2015年

4 陳露;結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測多尺度有限元模型修正方法[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

5 王海濤;基于成橋荷載試驗的襄陽漢江五橋有限元模型修正[D];武漢理工大學(xué);2015年

6 胡利朋;橋梁健康監(jiān)測有限元模型修正方法的研究[D];東北大學(xué);2013年

7 焦宇;基于測試數(shù)據(jù)的橋梁模型修正方法研究[D];重慶交通大學(xué);2015年

8 趙崇基;基于模型修正的混凝土連續(xù)梁橋運營安全性能評估的試驗研究[D];太原理工大學(xué);2016年

9 梁鋒;基于攝動分析和子結(jié)構(gòu)的有限元模型修正方法[D];華中科技大學(xué);2014年

10 馮研;梁橋有限元模型修正的靈敏度研究及工程應(yīng)用[D];遼寧工程技術(shù)大學(xué);2008年

本文編號：1418906