【摘要】：滯遲系統(tǒng)屬于一類典型的強非線性系統(tǒng),滯遲力不僅取決于系統(tǒng)的瞬時變形,還與變形歷程有關(guān).雖然滯遲系統(tǒng)的隨機振動問題已被廣泛研究,但至今尚未得到滯遲系統(tǒng)隨機響應(yīng)概率密度函數(shù)的精確閉合解.本文運用迭代加權(quán)殘值法獲得了高斯白噪聲激勵下Bouc-Wen滯遲系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)響應(yīng)概率密度函數(shù)的近似閉合解.首先,運用等效線性化法求出系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)高斯概率密度函數(shù);然后以此構(gòu)造權(quán)函數(shù),應(yīng)用加權(quán)殘值法求得了系統(tǒng)指數(shù)多項式形式的非高斯概率密度函數(shù);最后引入迭代的過程,逐步優(yōu)化權(quán)函數(shù),提高計算所得結(jié)果的精度.以隨機地震激勵下鋼纖維陶�；炷两Y(jié)構(gòu)的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)作為算例,其中Bouc-Wen模型的參數(shù)是基于擬靜力學(xué)試驗數(shù)據(jù),并應(yīng)用最小二乘法辨識獲得.與Monte Carlo模擬結(jié)果相比,等效線性化法得到的結(jié)果精度較差;由加權(quán)殘值法得到的結(jié)果能夠表現(xiàn)出非線性特征,但其精度依然無法令人滿意;采用迭代加權(quán)殘值法得到的近似閉合解與Monte Carlo模擬的結(jié)果吻合非常好;對于較強隨機激勵情形,采用漸進(jìn)迭代加權(quán)殘值法具有較高的求解效率,所獲得的理論解析解具有較高的精度.結(jié)果表明,所獲得的近似閉合解不僅對于土木工程領(lǐng)域具有重要的實際應(yīng)用價值,而且還可作為檢驗其他非線性系統(tǒng)隨機響應(yīng)預(yù)測方法的精度的標(biāo)準(zhǔn).
[Abstract]:Hysteretic system is a kind of typical strongly nonlinear system. The hysteresis force depends not only on the instantaneous deformation of the system, but also on the deformation history. Although the stochastic vibration of hysteretic systems has been widely studied, the exact closed solution of probability density function for stochastic response of hysteretic systems has not been obtained. In this paper, the approximate closed solution of probability density function of steady-state response of Bouc-Wen hysteretic system excited by Gao Si white noise is obtained by using iterative weighted residual method. First of all, we use the equivalent linearization method to calculate the steady state Gao Si probability density function of the system, then we construct the weight function and use the weighted residuals method to obtain the non-Gao Si probability density function in the form of exponential polynomial of the system. Finally, the iterative process is introduced. The weight function is optimized step by step to improve the accuracy of the calculated results. The steady-state response of steel fiber ceramsite concrete structure under random earthquake excitation is taken as an example. The parameters of Bouc-Wen model are based on quasi-static test data and are identified by least square method. Compared with the Monte Carlo simulation results, the accuracy of the results obtained by the equivalent linearization method is poor, the results obtained by the weighted residuals method can show nonlinear characteristics, but the accuracy is still not satisfactory. The approximate closed solution obtained by the iterative weighted residual method is in good agreement with the result of Monte Carlo simulation, and for the strong random excitation case, the incremental iterative weighted residual method has a higher efficiency. The theoretical analytical solutions obtained are of high accuracy. The results show that the obtained approximate closed solutions not only have important practical application value in the field of civil engineering, but also can be used as a standard to test the accuracy of other nonlinear system stochastic response prediction methods.
【作者單位】： 華僑大學(xué)土木工程學(xué)院;加州大學(xué)Merced分校工程學(xué)院;
【基金】：國家自然科學(xué)基金(11172197,11332008,11572215,11672111,51608211) 福建省自然科學(xué)基金(2013J05080) 福建省高校杰出青年科研人才培育計劃 華僑大學(xué)優(yōu)秀青年科技創(chuàng)新人才(ZQN-YX307)資助項目
【分類號】：O324

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本文編號：2232819