学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于有限元—小波伽辽金法的车桥系统移动载荷识别

作　者: 吴邵庆
导　师: 史治宇
学　校: 南京航空航天大学
专　业: 结构工程
关键词: 车桥系统移动载荷识别有限元法小波伽辽金法预应力 Daubechies小波基
分类号: U441.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 185次
引　用: 5次
阅　读: 论文下载

内容摘要

公路桥梁的载荷环境一直是桥梁耐久性研究和状态评估的重要因素,也是当今工程界普遍关注的一个问题。本文以车桥系统为研究对象,桥梁采用简支梁模型,分为预应力梁和非预应力梁两种情况,车辆采用常见的双轴车辆模型。在基于车桥系统移动载荷识别的有限元法的基础上,引入了微分方程求解的小波伽辽金法,将小波分析的方法应用于移动载荷识别当中,建立了一种基于有限元和小波伽辽金法的一种新的车桥系统移动载荷识别方法。该方法的思路是先对车桥系统进行有限元建模,再利用小波基将动力学方程导入小波空间,求解关于响应与载荷的小波系数的线性方程组得到载荷小波系数,重新导入到物理空间求得所需识别移动载荷。算例仿真表明该方法能有效的识别车桥系统移动载荷和预应力。本文还研究了小波分辨率(与信号采样频率关联)、测点排布等因素对识别结果的影响,得出如下结论: Daubechies(1)在车桥系统的移动载荷和预应力识别过程中存在临界分辨率,低于此分辨率会导致产生局部较大误差,高于它时识别效果良好,且随着分辨率的增大会有微小改善。(2)测点排布不均匀会引起局部信息的丢失,使识别结果会产生局部较大的误差,测点数目过少会产生识别精度下降。在测量状况允许时测点应该尽量分布均匀,在保证不丢失局部信息时增大测点排布密度能有效的提高识别精度。本文受国家自然科学基金(10372041)和航空基金(02B52013)的资助。

全文目录

第一章绪论  13-26
  1.1 研究背景及选题意义  13-14
  1.2 动载荷识别基本原理及研究现状  14-24
    1.2.1 动载荷识别基本原理  14
    1.2.2 车桥系统移动载荷识别技术综述  14-22
    1.2.3 小波分析方法及其应用  22-23
    1.2.4 存在的问题  23-24
  1.3 本文的研究对象、主要内容和创新点  24-26
第二章求解微分方程的Wavelet-Galerkin法  26-36
  2.1 引言  26-27
  2.2 Daubechies小波  27-29
    2.2.1 Daubechies小波正交基  27-28
    2.2.2 Daubechies小波簇  28-29
  2.3 微分方程（组）求解的Wavelet-Galerkin法  29-33
    2.3.1 单个微分方程的求解  29-31
    2.3.2 微分方程组的求解  31-33
  2.4 Wavelet-Galerkin法的在动力学反问题中的应用  33-35
  2.5 本章小结  35-36
第三章车桥系统的建模  36-46
  3.1 引言  36
  3.2 常用的车辆模型  36-39
  3.3 常用的桥梁模型  39-44
    3.3.1 非预应力简支梁模型  40-41
    3.3.2 预应力简支梁模型  41-44
  3.4 本章小结  44-46
第四章基于FEM－Wavelet-Galerkin法的桥面移动载荷识别  46-69
  4.1 引言  46-47
  4.2 基于FEM－Wavelet-Galerkin法的非预应力梁上移动载荷识别  47-56
    4.2.1 车桥系统响应的计算  47-48
    4.2.2 移动载荷识别理论  48-51
    4.2.3 仿真算例及分析  51-56
  4.3 基于FEM－Wavelet-Galerkin法的预应力梁上移动载荷识别  56-68
    4.3.1 车桥系统响应的计算  56-58
    4.3.2 车桥系统载荷识别  58-60
    4.3.3 算例仿真及分析  60-68
  4.4 本章小结  68-69
第五章总结与展望  69-72
  5.1 本文的主要工作和结论  69-70
  5.2 后续研究工作展望  70-72
参考文献  72-75
致谢  75-76
攻读硕士学位期间发表的学术论文  76

基于有限元—小波伽辽金法的车桥系统移动载荷识别

内容摘要

全文目录

相似论文