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基于互信息量的结构动态计算模型不确定参数检验方法研究

作　者: 肖同亮
导　师: 李建康
学　校: 江苏大学
专　业: 固体力学
关键词: 互信息量模型检验计算响应试验响应动态特性相关性
分类号: O213.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 43次
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内容摘要

合理、可靠的有限元模型直接影响到结构动态分析结果。检验计算模型中的不确定参数不仅具有一定的理论意义，更具有重要的工程价值。传统的动态计算模型检验方法主要局限在频域范围内，即通过计算模型与试验模型的固有频率和模态振型等模态参数来做相关性比较，但这种方法存在着一些不足且计算工作量比较大。本文以实际结构与计算模型在瞬态激励下的响应序列为研究对象，引入信息论中表达相互关联程度的互信息量概念，把振动响应时间序列通过基于概率意义上的互信息量进行分析，用二者响应的互信息量值来检验动态计算模型的相关性和不确定参数。针对结构不同计算模型的选取构建了基于0—1序列平均互信息量相关分析方法，同时针对结构阻尼参数的设置构建了基于幅值统计的互信息量分析方法。本文主要内容如下：首先，介绍了有限元理论、振动测试技术以及运用互信息量理论进行结构计算模型相关分析的具体实现方法。其次，以T形板为例，针对所建立计算模型材料参数的不同，验证了基于0—1序列的平均互信息量计算模型相关方法，并将结果与传统的模态相关方法比较，证明了该方法的可行性。另外，针对T形板阻尼这一不确定参量运用基于幅值统计的互信息量法进行了讨论。

全文目录

第一章绪论  11-15
  1.1 结构动态问题建模方法概述  11-12
  1.2 课题研究的目的和意义  12-14
  1.3 课题研究的主要内容  14-15
第二章有限元动态分析方法及试验振动测试  15-22
  2.1 有限单元法  15-19
    2.1.1 有限元中计算模型的建立  15-16
    2.1.2 结构动态分析原理和动力响应分析方法  16-17
    2.1.3 有限元瞬态动力学分析步骤  17-19
  2.2 振动测试技术  19-21
    2.2.1 振动测试技术分类  19-20
    2.2.2 脉冲激励测量技术  20-21
  2.3 本章小结  21-22
第三章互信息量理论与方法描述  22-34
  3.1 互信息量理论  22-25
    3.1.1 平均互信息量的定义  22-23
    3.1.2 平均互信息量的性质  23-25
  3.2 基于二值化处理的平均互信息量方法  25-30
    3.2.1 二值化处理  25-27
    3.2.2 基于 0、1序列的平均互信息量相关实现方案  27-30
  3.3 基于幅值统计的互信息量方法  30-33
    3.3.1 幅值统计中的基本概念  30-31
    3.3.2 基于幅值统计的互信息量相关方法  31-33
  3.4 本章小结  33-34
第四章在 T形板上验证互信息量相关性理论  34-45
  4.1 基于0-1序列平均互信息量方法的验证  34-42
    4.1.1 T形板有限元模型的建立  34-35
    4.1.2 振动响应序列测量的试验方案设计  35-36
    4.1.3 T形板的平均互信息量相关方法验证  36-40
    4.1.4 模态相关分析结果的比较  40-42
  4.2 基于幅值统计的互信息量相关方法验证  42-44
    4.2.1 采用幅值统计法的方法与步骤  42
    4.2.2 对 T形板进行幅值统计的互信息量相关分析方法  42-44
  4.3 本章小结  44-45
第五章互信息量相关方法在钢结构节点上的应用  45-52
  5.1 钢结构节点有限元模型的建立  45-46
  5.2 基于0-1序列平均互信息量方法的应用  46-49
  5.3 基于幅值统计的互信息量相关方法  49-51
  5.4 本章小结  51-52
第6章结论和展望  52-54
  6.1 结论  52-53
  6.2 展望  53-54
致谢  54-55
参考文献  55-57
附录1 T形板试验模态前6阶振型图  57-58
附录2 T形板计算模态前6阶振型图  58-59
附录3 试验与计算响应数据时频域图  59-60
在校期间发表论文  60

基于互信息量的结构动态计算模型不确定参数检验方法研究

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