陕西省工业科技攻关项目(2008K07-31)
- 作品数：30 被引量：225H指数：7
- 相关作者：王社良张博马乾瑛代建波赵祥更多>>
- 相关机构：西安建筑科技大学陕西交通职业技术学院中国煤炭地质总局航测遥感局更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金陕西省工业科技攻关项目国家教育部博士点基金更多>>
- 相关领域：建筑科学理学一般工业技术电气工程更多>>
- 小波分析在结构损伤判别中的应用及试验研究
- 2009年
- 随着大型土木工程的兴建,采用先进的仪器和科学的方法来进行在线监测和诊断对结构健康状况的评估起着越来越重要的作用。但无论是基于固有频率变化,还是振型变化,以及基于柔度或刚度变化的测量方法,都存在着一个共同的局限性,就是对微小损伤和疲劳损伤的识别,由于其探测灵敏度不够,显得力不从心,因此需要寻找一种更有效的损伤检测手段。小波变换作为一种新的信号处理方法,综合了时域分析方法和频域分析方法的优点,属于多分辨率的时频分析方法,具有伸缩、平移和放大功能,可以用不同的尺度或分辨率来观察信号,实现既在时域又在频域的高分辨局部定位,对于非平稳信号的处理是非常适合和必要的,正是结构损伤检测的基本要求。给出了结构整体进行损伤判别的方法,将各层能量在各频段进行分解,通过能量变化情况给出了结构损伤程度的判定方法,并且在三层钢筋混凝土框架结构的损伤判别试验中得到应用,试验结果与理论分析吻合较好,从而证明了提出的损伤判别方法的可行性与准确性。
- 马乾瑛王社良朱军强曹伟
- 关键词：小波分析损伤识别
- 多维多点输入下压电智能网壳结构的动力稳定性分析被引量：1
- 2010年
- 以40 m跨度K6型单层球面网壳为研究对象,采用时程分析法对大跨空间网壳结构进行了多维多点输入和单点一致输入下的地震响应分析,比较了2种地震荷载作用下的结构响应;将大跨空间网壳结构中受力较大的杆件替换为压电智能杆件,对比分析了多维多点输入下结构安装压电智能杆件前后的地震响应变化。结果表明:多维多点输入相对单点一致输入对大跨空间网壳结构会产生更加不利的影响,在网壳结构的抗震设计中是必须考虑的;安装压电智能杆件后结构多数杆件的地震响应明显减小,达到了稳定控制的效果。
- 王社良张雪峰朱军强马乾瑛
- 关键词：时程分析多维多点输入
- 新型压电摩擦阻尼器动态力学性能的理论分析被引量：4
- 2011年
- 提出了一种新型压电摩擦阻尼器。首先对其工作原理和设计构造进行了介绍,其次对该阻尼器的动态力学性能进行了理论分析,并推导出该阻尼器在简谐荷载作用下的力学性能公式和耗能计算公式。
- 王社良樊禹江刘苗苗
- 关键词：摩擦阻尼器压电陶瓷驱动器压电摩擦阻尼器动态力学性能
- 磁控形状记忆合金在结构振动控制中的应用研究被引量：5
- 2010年
- 磁控形状记忆合金(MSMA)是一种在磁场控制下可产生较大变形,且具有形状记忆功能的新型智能材料,利用其磁控特性可以制作智能作动器进行结构的振动控制。首先介绍了MSMA材料在磁场作用下的变形机理与磁控特性,在此基础上提出了两种可以应用于结构振动控制中的新型MSMA驱动器,并分析了其工作原理和设计方法,最后阐述了利用MSMA的逆特性制作MSMA自传感作动器的关键技术及解决方法,为其在土木工程领域的应用打下了良好的基础。
- 王社良代建波赵祥纪庆波
- 关键词：振动与波磁控形状记忆合金振动控制驱动器
- 基于耦合模态控制算法对空间结构主动控制的试验研究被引量：1
- 2010年
- 模态空间控制方法是将系统方程转化到模态坐标下得到解耦的以模态坐标表示的方程组,根据一定的控制方法得到模态控制力从而实现了实时控制。本文通过对一个三层桁架结构进行了主动控制试验,介绍了耦合模态控制理论及其实现算法,阐述了压电主元杆件的工作原理,根据Riccati方程得到了主元杆件的最优布置。采用五点滑动平均平滑法进行了频谱分析,分析结果表明智能结构通过有效的主动控制可以对相应的模态响应进行有效的抑制。并使得模态阻尼系数得到不同程度的提高。
- 杜园芳王社良张博
- 压电堆式驱动器对空间钢框架地震反应的主动控制被引量：1
- 2010年
- 随着建筑结构向大型化发展,将智能材料应用于建筑结构的减震已经成为一个重要的研究领域,压电智能结构就是目前的研究重点之一.介绍了压电堆式驱动器,建立了结构在地震作用下的运动方程和基于LQG控制理论的最优控制方法.将驱动器布置在空间钢结构框架的底层柱上,并对其在地震激励下的反应进行了主动控制实验研究.结果表明,结构各层的响应均有不同幅度的降低,压电堆式驱动器可以有效地抑制和减小结构的地震反应.
- 曹伟王社良马乾瑛张东涛
- 关键词：驱动器
- 空间结构耦合模态控制及实验研究被引量：3
- 2009年
- 智能结构以主动元件为传感器和驱动器,根据结构的动态响应和控制要求,自适应地改变结构的动态性能,实现结构特性的自调节功能,以增强结构适应于外界环境变化的能力。结构振动主动控制方法中常用的模态空间控制方法,就是将系统方程转化到模态坐标下,从而得到内部解耦的以模态坐标表示的方程组,然后根据一定的控制方法,计算出模态控制力,实现实时控制。该方法计算简单,效率高,能满足实时控制的需要。本文根据一个三层智能结构主动控制实验,介绍了耦合模态控制理论及实现方法,设计并阐述了压电主元杆件的工作原理,根据Riccati方程得到了主元杆件的最优布置。通过对实验数据运用五点滑动平均平滑法进行处理分析及频谱分析可以看到,智能结构通过主动控制,对相应的控制模态位移及加速度有很大的抑制作用,对应的模态阻尼系数得到了不同程度的提高。
- 马乾瑛王社良朱军强
- 关键词：智能结构
- 大跨空间结构智能监测优化设计及信号处理被引量：4
- 2011年
- 针对结构形式复杂以及安全性能要求高的大跨空间结构的健康监测,充分利用压电材料抗压性能好、传感速度快的优点,设计了一种将拉力转化为压力且不承受弯矩的新型压电传感器;根据传感器的工作原理,建立了相应的有限元模型,推导了传感器工作的模态方程;基于最大输出原理给出相应的目标函数,运用遗传算法高效地解决了传感器布置位置优化问题;针对结构承受荷载的不确定性以及响应信号的随机性,运用小波分析对振动信号进行采集处理,避免了观测溢出。对一大跨结构进行智能监控数值仿真,结果表明,通过优化布置的新型传感器安全、可靠、高效地实现了大跨空间结构的智能监测,对响应信号进行小波分析处理,在消噪的同时保证了信号处理的稳定性。
- 马乾瑛王社良朱军强
- 关键词：遗传算法小波分析
- SMA自复位隔震结构地震响应分析
- 2010年
- 由于应力诱发马氏体相变使得基于SMA材料的耗能阻尼器具有自复位功能,利用相变伪弹性通过对一种基于SMA材料的自复位耗能阻尼器与橡胶垫联合使用,对隔震结构进行了弹塑性分析。该分析依据SMA材料的热力学本构关系,采用热力学非线性方程的计算模型,并针对剪切模型编制了弹塑性时程分析程序。研究结果表明,利用SMA相变伪弹性特性制作的具有自复位功能的耗能阻尼器联合隔震橡胶垫对结构进行控制,能有效的降低结构地震响应。
- 杜园芳王社良张博
- 关键词：SMA阻尼器隔震结构弹塑性时程分析地震响应
- 空间网壳结构主动抗震控制试验研究被引量：2
- 2011年
- 由于大跨空间结构的厚度远小于其跨度尺寸,且杆件的长细比一般较大,因此属于振动和缺陷敏感结构,在动力荷载作用下很容易产生振动,从而引起动力破坏。现代结构振动控制理论及其工程应用方法为解决大跨网壳结构在地震等动力荷载作用下的动力破坏问题提供了有力支撑。基于现代控制理论的主动控制方法,运用新型智能材料,集自感知、自判别、自诊断、自控制等于一体,可实现结构的自适应控制,是结构振动控制未来发展的主要方向之一。通过对一空间网壳模型结构进行主动抗震控制模拟地震振动台试验,研究了压电类智能材料在结构振动控制中的应用。试验表明,通过优化布置的压电作动器的位置能够有效地减小结构的地震反应,是一种较好的主动控制方法。
- 姚国华王社良陈卓樊禹江
- 关键词：空间网壳振动台
