随机振动课程总结市公开课获奖课件省名师优质课赛课一等奖课件.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考，不能作为科学依据。本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考!,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考，不能作为科学依据。本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考!,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考，不能作为科学依据。本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考!,随机振动课程总结,汇报人：邓俊,年级及专业：12结构工程,学号：2111216009,讲课教师：孙作玉老师,1/15,汇报内容：,1、随机振动课程学习基础,3、虚拟激励法个人浅识,5、各算法对于算例中对比,2、传统随机振动分析看法,4、等效激励法认识,6、致谢,2/15,1、随机振动课程学习基础,1.1.随机过程概念：我们研究是随时间改变随机现象，研究它需要一族或无穷多随机变量！我们把依赖于时间参数t一族随机变量叫做随机过程！,1.2.样本：我们对随机过程进行一次全程（普通采取有限时间段）观察，得到关于时间t函数或曲线叫做此随机过程一个样本（样本函数）；,实际情况下，我们对于随机过程取样往往受到时间或者经济情况限制，样本个数比较少，无法真实地描述整个随机过程统计特征。,1.3.随机过程数字特征：,均值函数：,方差函数；,自相关函数：,协方差函数：,3/15,1、随机振动课程学习基础,1.4.平稳随机过程数字特征：这类随机过程是实际应用中最为主要一类随机过程，其统计特征不随时间而改变。则能够知道：均值函数u（t）是常数，自相关函数R（t1，t2）仅为时间差,函数。,1.5 平稳过程功率谱密度：自相关函数是描述随机过程时间特征，而我们依然要确定其中频率成份，及其所占平均功率百分比，进而得到平稳过程均方值。,1.6.各态历经性：依据定义，在普通情况下平稳过程集平均=样本平均。也就是说，一个平稳过程均值函数及自相关函数能够由 一个样本函数对应统计值来代替。工程实际中我们先假设为各态历经，得到结论假如不符各种资料分析，则再修改假设。,1.7.傅里叶变换：傅里叶变换告诉我们，任何周期性时程曲线都能够近似由傅里叶级数来代替。变量在任何时刻都包含全部频率，经过傅里叶变换及帕塞瓦尔等式能够得到功率谱密度表示式。,1.8.维纳辛钦关系：Sx（w）与Rx（）是一对傅里叶变换对。当=0时可得到平均功率谱表示式。我们能够知道，功率谱定义为各频率对平均功率贡献程度。假如探讨是地震话则谱单位为：m2/s3.能够由此处看出功率谱物理意义。,4/15,1、随机振动课程学习基础,1.9.随机地震地面运动模型,1.9.1.理想白噪声模型：这是最早来模拟地震地面运动随机过程模型，假设地面加速度Ag(t)在全部频率范围内为常数值。,1.9.2.金井清（Kanai-Tajimi）模型,称为过滤白噪声模型，考虑了土层对基岩地震动过滤作用！,1.10.脉冲响应函数，复频反应函数,分别描述了结构体系在时域和频域内特征，互为傅里叶变换对。,1.11.反应与激励字谱密度含有简单关系：Sy(w)=H*(iw)H(iw)Sx(w)=|H(iw)|2*Sx(w),均方值为：,2=,5/15,2、传统随机振动分析看法,即为阵型叠加分析方法，考虑前n个阵型作用，经过引入广义坐标把相互耦合动力方程得到解耦，变成n个单自由度体系运动！再经过单自由度体系随机反应分析方法能够得到每个阵型坐标q（j）反应统计量.再经过y=,q能够计算出响应量y统计特征。,体系第j自由度反应yj均方值传统公式。,假设各阵型之间相互独立SRSS法,完全考虑各阵型间关系CQC（完全二次结正当）法。,这仅仅为理论公式详细带入计算得参考书本31页！,6/15,3、对虚拟激励法个人浅识,H（w）,H（w）,H（w）,H（w）,上图为虚拟激励法基本原理图另外有以下关系：,Syy=y*.y,T,Sxy=x*.yT,Syx=y*.xT,7/15,3、对虚拟激励法个人浅识,虚拟激励法优点：,克服了传统激励法计算速度慢，阻尼限制为经典阻尼，忽略不一样阵型间耦合作用等等劣势，虚拟激励法仅仅用了结构简单虚拟简谐激励及依据其稳态振动方面知识就可进行复杂结构随机振动分析。有效利用了计算机处理，大大提升了计算效率。,另外，假如体系输入为运动加速度：xg.此时只要将地面加速度虚拟为Xg（t）=sqrt(Sxg(w)*exp(iwt),按摄影关步骤也可得到地震反应谱密度。,8/15,4、对等效激励法个人浅识,孙老师等效激励法是在林老师虚拟激励法基础上对各个输入频点虚拟激励进行打包，进而得到考虑全部频率值等效激励，把它当做确定性荷载输入结构，经过利用newmark-,法或wilson-法等逐步积分法来求得所要响应等效响应值，以此得出结构响应均方值或方差。但因为了解有限存在问题列出于下：,1、等效激励法是基于虚拟激励法进行简易方法，她本身带有虚拟成份，为何能够当做确定性荷载来输入结构？,2、等效激励法是否对于所取频率范围有要求，是否频率范围越大，等效激励得出结果越准确？,9/15,5、各算法对于算例中对比,算例介绍：,本算例来自98页结构动力学算例4.3，如图所表示三层框架结构，书本上关于其自振频率及对应阵型均已算出，能够结合各算法进行比对！,1.0,1.5,2.0,600,1200,1800,给定参数列于下：,=0.05;,S0=142.75;,wg=19.07;g=0.544;,w1=14.522,w2=31.048,w3=46.100,10/15,5、各算法对于算例中对比,传统cqc算法,1,2,3质量元位移自功率谱密度曲线,1号质量元位移自谱密度曲线,各质量元位移方差,V1=0.041277,V2=0.018526,V3=0.44149,11/15,5、各算法对于算例中对比,虚拟激励法,1,2,3质量元位移自功率谱密度曲线,1号质量元位移自谱密度曲线,各质量元位移方差,V1=0.041272,V2=0.018524,V3=0.44146,12/15,5、各算法对于算例中对比,等效激励法,1,2,3质量元位移自功率谱密度曲线,1号质量元位移自谱密度曲线,各质量元位移方差,只介绍一号点,V1=0.015864,V2=0.069758,V3=0.16398,13/15,总结及感悟：我个人认为，在计算自由度相对较少结构时，基于传统随机振动分析利用历史，相对来说很好准确性这个基础来分析三者，传统算法所花时间相对来说比较少只引入了单变量w；不过虚拟激励及等效激励引入了时间t，在输入w同时添入了时间计算，这是处理起来所花时间长原因！另外，等效激励算出结果与前二者有所偏差，问题尚需认真审核。不过对应功率谱曲线形状基本相符合。,传统激励法,涟漪,虚拟激励法,涟漪,等效激励法,涟漪,14/15,谢谢观赏,致谢：,本汇报文字中多处出现评论只代表个人观点，正确是否尚需本人继续研究与学习。经过随机振动这门课我学到了很多主要知识和理论思想，在此先向孙作玉老师致以最真挚感激！孙作玉老师专业知识丰富，治学严谨，工作尽职尽责，在教材选择、课程安排、学生指导、程序教诲等方面敬职敬责，并毫不保留地分享了自己理论结果。,最终向孙作玉老师致以高尚敬意！,15/15,