动态载荷识别的优化方法研究.doc

动态载荷识别的优化方法研究.doc哈尔滨工程大学硕士学位论文
改进离散粒子群的求解步骤........................................................................ 33
基于改进离散粒子群算法求解载荷识别 0-1 规划问题........................................ 34
本章小结................................................................................................................... 35
第 5 章优化响应点选取的仿真实验································································36
仿真实验参数........................................................................................................... 36
实验结果及其分析................................................................................................... 37
本章小结................................................................................................................... 44
结论··································································································45
参考文献··································································································46
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果···············································50
致谢··································································································51
万方数据
第 1 章绪论
第 1 章绪论
论文研究背景及意义
在工程实际中,振动问题一般由系统受到的外部激励、系统结构特性和系统的输出
响应三个部分构成。通常依据不同的研究目的,把振动问题分为三大类:一、系统受到
的激励和振动的结构参数均为已知,求解系统的响应[1];二、系统受到的激励和响应均
为已知,求解系统的结构参数;三、系统的结构参数和响应均为已知,求解系统收到的
外部激励。其中求解系统响应属于动力学中的正问题,需要对结构的动力响应进行分析。
第二类问题的提出实际源于第一类基本问题,而这类求解系统结构参数的问题是动力学
问题中的第一类反问题。第三类问题也就是本文所研究的动载识别问题,被归类为动力
学问题中的第二类反问题。这类问题在实际中经常会遇到,例如汽车行驶在桥面上、火
箭在飞行过程中,台风,地震、海啸等各种自然灾害引起的建筑物振动等等,都有必要
进行载荷识别。但在实际情况中,系统参数和动力响应都比较容易获得,外部载荷却很
难确定。因此,常用统计特性来描述外部载荷,以便对振动系统进行进一步的研究,这
类问题属于环境预测或环境模拟。还有一类问题,如气流对飞机冲击引起的震动,直升
机螺旋桨受到的震动等也由于很难知道外部载荷情况,往往得对激励由已知进行反推,
故这类问题也被称为载荷识别(又称载荷重构)。
近年来随着现代工程结构越来越复杂,并逐渐智能化,使得作用在系统结构上的载
荷越来越被大家所关注,研究者们也逐渐地加深了对载荷识别的研究力度。通常,载荷
识别问题包括识别加载位置和识别载荷值。在施加载荷的位置识别方面,包括固定位置
载荷识别和移动载荷识别,移动载荷识别的情况很特殊并且非常复杂,如桥梁上行驶着
汽车,对该移动载荷进行识别;在载荷量值识别方面,由于动态载荷尤其是冲击型动态
载荷的不可预见性和破坏性,以及其对系统有着较大的影响,所以动态载荷的识别是这
类问题的研究重点。但就目前来讲,载荷识别技术还不完善,虽然在很多研究和应用领
域中动态载荷都对系统有