车辆-桥梁时变系统随机振动理论与工程应用

车辆-桥梁时变系统随机振动理论与工程应用PDF电子书下载

交通运输

作者：李小珍，晋智斌，朱艳着
出版社：北京：科学出版社
出版年份：2017
ISBN：9787030453501
页数：162 页

图书介绍：本书针对车辆—桥梁时变耦合系统随机振动的复杂性，将协方差分析法、摄动法和虚拟激励法引入时变系统的随机振动研究中。除第2章扼要介绍了随机振动基础知识，第6章介绍了虚拟激励法的基础知识外，第1章、第3~5章、第7~8章全是作者与其合作者的研究成果（也介绍了各领域学者的研究成果）。第1章总结了随机振动理论的研究现状以及车辆—桥梁时变系统随机振动的研究现状外，随机参数结构动力学的研究现状也做了简单回顾；第3、4章介绍协方差分析法在车辆—桥梁时变系统随机振动研究中的应用；第5章将随机摄动法引入车辆—桥梁时变系统进行的随机参数结构振动研究；第7、8章将虚拟激励法引入了车辆—桥梁时变系统的随机振动研究。查看图书目录点击购买PDF全本电子书上一篇：一看就懂的500项汽车构造原理下一篇：汽车文化第2版 《车辆-桥梁时变系统随机振动理论与工程应用》目录 标签：时变振动桥梁车辆理论

第1章绪论1

1.1 随机振动理论的研究现状1

1.2 车辆-桥梁时变系统随机振动的研究现状3

1.2.1 激励形式3

1.2.2 研究方法7

1.3 车辆-桥梁时变系统随机参数结构动力学的研究现状12

参考文献13

第2章随机振动基础知识17

2.1 随机变量17

2.1.1 随机变量的定义17

2.1.2 随机变量的分类18

2.1.3 关于随机变量的运算22

2.2 随机过程27

2.2.1 随机过程的定义27

2.2.2 随机过程的分类29

2.2.3 随机过程的数字特征32

2.3 线性系统的脉冲响应函数和频率响应函数34

参考文献39

第3章车辆-桥梁时变系统随机振动协方差分析法40

3.1 轨道不平顺成型滤波器40

3.1.1 成型滤波器的参数识别41

3.1.2 通用成型滤波器41

3.2 轨道不平顺输入的时间滞后滤波器44

3.2.1 Pade逼近概要44

3.2.2 时间滞后滤波器的Pade逼近47

3.2.3 车辆多维输入的时滞-成型滤波器48

3.3 车辆-桥梁垂向振动简化模型49

3.3.1 车辆振动方程50

3.3.2 桥梁振动方程50

3.3.3 车辆-桥梁相互作用力51

3.3.4 车辆-桥梁垂向振动方程51

3.4 车辆-桥梁垂向随机振动状态方程53

3.4.1 车辆-桥梁垂向振动的状态方程53

3.4.2 车辆-桥梁垂向振动状态方程与合成滤波器的合并54

3.5 一致白噪声激励下时变系统方差响应的递推解法54

3.5.1 白噪声过程的离散化定义55

3.5.2 车辆-桥梁垂向随机振动的方差递推解法56

3.5.3 算例57

3.6 小结59

参考文献60

第4章考虑多轮对下不平顺输入的车辆-桥梁时变系统的垂向随机振动研究61

4.1 列车轮对下不平顺激励的大时滞累次滤波器61

4.1.1 时滞系统的高阶Pade逼近62

4.1.2 多维时滞非白噪声不平顺激励的模拟63

4.1.3 一致白噪声激励下线性系统的仿真64

4.1.4 成型-累次时滞滤波器算例65

4.2 车辆-桥梁垂向振动方程67

4.2.1 系统自由度68

4.2.2 系统质量矩阵68

4.2.3 系统刚度矩阵69

4.2.4 系统阻尼矩阵71

4.2.5 系统荷载分布矩阵71

4.2.6 车辆-桥梁垂向振动的状态方程72

4.3 车辆-桥梁时变系统方差响应的递推分析法72

4.3.1 位移响应方差分析73

4.3.2 加速度响应方差分析73

4.3.3 方差递推法的起步74

4.4 算例75

4.4.1 随机模拟法验证75

4.4.2 两种起步方法比较77

4.5 小结77

参考文献78

第5章车辆-桥梁时变系统随机参数结构振动分析79

5.1 随机参数结构的瞬态响应分析方法79

5.2 车辆-桥梁均值随机摄动法81

5.2.1 随机动力方程81

5.2.2 均值随机摄动法82

5.2.3 精细积分求解格式83

5.3 算例84

5.4 桥梁参数变异对车辆-桥梁振动的影响86

5.5 小结90

参考文献91

第6章随机振动的虚拟激励法92

6.1.1 基本原理92

6.1.2 对复杂结构的降阶处理94

6.1.3 对非正交阻尼矩阵的处理95

6.2 结构受多点完全相干平稳激励的虚拟激励法96

6.3 结构受均匀调制单点激励非平稳随机响应的虚拟激励法99

6.3.1 基本原理99

6.3.2 结构受单点均匀调制零均值演变随机激励101

6.3.3 结构受均匀一致地面运动的加速度？g的均匀调制零均值演变随机激励102

6.4 结构受均匀调制多点完全相干激励非平稳随机响应的虚拟激励法103

6.5 虚拟激励法的计算效率106

6.5.1 结构受单点平稳激励的计算效率107

6.5.2 结构受多点平稳激励的计算效率108

6.5.3 虚拟激励法的优点109

参考文献110

第7章基于虚拟激励法的车辆-桥梁时变系统的垂向随机动力研究112

7.1 车辆-桥梁时变系统平稳随机响应112

7.2 构造车辆-桥梁时变系统的虚拟激励114

7.2.1 车辆运动方程114

7.2.2 桥梁系统运动方程116

7.2.3 车辆-桥梁（垂向模型）耦合关系的建立116

7.2.4 构造车辆-桥梁系统的虚拟荷载118

7.2.5 车辆-桥梁时变系统方程的求解120

7.3 车辆-桥梁时变系统随机振动分析步骤120

7.4 数值算例121

7.4.1 基本资料121

7.4.2 虚拟激励法的验证121

7.4.3 三跨简支梁车辆-桥梁响应分析125

7.4.4 三跨简支梁车辆-桥梁功率谱分析127

7.4.5 三跨简支梁车辆-桥梁响应随车速变化规律131

7.5 结论133

参考文献134

第8章基于虚拟激励法的车辆-桥梁时变系统的空间随机动力研究135

8.1 车辆-桥梁时变系统平稳随机响应135

8.2 构造车辆-桥梁时变系统的虚拟激励137

8.2.1 车辆运动方程137

8.2.2 桥梁系统运动方程143

8.2.3 车辆-桥梁（空间模型）耦合关系的建立143

8.2.4 构造车辆-桥梁系统的虚拟荷载146

8.2.5 车辆-桥梁时变系统方程的求解148

8.3 车辆-桥梁时变系统随机振动分析步骤148

8.4 数值算例149

8.4.1 基本资料149

8.4.2 虚拟激励法的验证150

8.4.3 三跨简支梁车辆-桥梁响应分析153

8.4.4 三跨简支梁车辆-桥梁功率谱分析156

8.5 车辆速度对车辆-桥梁系统随机响应的影响159

8.6 小结162

参考文献162

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1、理论基础

车辆-桥梁时变系统随机振动的研究，首先需要建立相应的理论模型。本文详细介绍了车辆-桥梁时变系统随机振动的理论基础，包括随机振动理论、时变系统理论以及桥梁动力学理论。这些理论为后续的工程应用提供了坚实的理论基础。

随机振动理论主要研究随机激励下结构的响应特性，包括随机激励的统计特性、结构的响应统计特性以及随机响应的谱分析等。时变系统理论主要研究系统参数随时间变化时系统的动态特性，包括时变系统的稳定性、时变系统的频率响应等。桥梁动力学理论主要研究桥梁结构的动力响应特性，包括桥梁的自振频率、振型、动力响应等。

通过对这些理论的综合运用，可以建立车辆-桥梁时变系统随机振动的理论模型，为后续的工程应用提供依据。

2、工程应用

车辆-桥梁时变系统随机振动的研究具有重要的工程应用价值。本文从以下几个方面阐述了其在工程中的应用：

首先，通过对车辆-桥梁时变系统随机振动的分析，可以评估桥梁在车辆荷载作用下的安全性和耐久性。其次，可以优化桥梁的设计方案，提高桥梁的抗震性能。此外，还可以为桥梁的维护和养护提供理论依据，延长桥梁的使用寿命。

在实际工程中，车辆-桥梁时变系统随机振动的研究已经得到了广泛应用。例如，在桥梁设计中，通过分析车辆-桥梁时变系统随机振动，可以确定桥梁的合理设计参数，确保桥梁的安全性和耐久性。在桥梁维护中，通过对车辆-桥梁时变系统随机振动的监测和分析，可以及时发现桥梁的损伤，采取相应的维护措施。

3、研究方法

车辆-桥梁时变系统随机振动的研究方法主要包括理论分析、数值模拟和实验研究。本文从以下几个方面阐述了这些研究方法：

理论分析主要基于随机振动理论和时变系统理论，通过建立数学模型，分析车辆-桥梁时变系统随机振动的动态特性。数值模拟主要利用计算机技术，通过数值方法求解数学模型，得到车辆-桥梁时变系统随机振动的响应。实验研究主要通过对实际桥梁进行振动测试，获取车辆-桥梁时变系统随机振动的实验数据，为理论分析和数值模拟提供依据。

这些研究方法相互补充，共同推动了车辆-桥梁时变系统随机振动的研究进展。

4、发展趋势

随着科学技术的不断发展，车辆-桥梁时变系统随机振动的研究也呈现出以下发展趋势：

首先，研究方法将更加多样化，包括理论分析、数值模拟、实验研究以及人工智能等。其次，研究内容将更加深入，涉及车辆-桥梁时变系统随机振动的机理、控制方法以及优化设计等方面。此外，研究将更加注重实际应用，为桥梁工程提供更加科学、合理的理论指导。

总之，车辆-桥梁时变系统随机振动的研究具有广阔的发展前景，将为桥梁工程的安全、耐久和可持续发展提供有力支持。

总结：

本文通过对“车辆-桥梁时变系统随机振动理论与工程应用.pdf电子书版文档下载”的深入分析，详细阐述了车辆-桥梁时变系统随机振动的理论基础、工程应用、研究方法以及发展趋势。这些研究成果为相关领域的研究者和工程师提供了有益的参考和指导。

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