非线性响应

摘要： 以国内某圆筒形FPSO为研究对象,基于砰击试验包络载荷结合DNVGL规范获取载荷时历曲线,通过ABAQUS/Explicit显示积分求解动态有限元模型,计算结构非线性响应,校核结构安全性,并分析砰击载荷爬升时间对结构响应的影响.研究发现:砰击载荷作用下圆筒形FPSO结构塑性主应变满足规范衡准要求,且安全裕度大;砰击载荷爬升时间越短,材料应变率越高,塑性变形更加集中于某一局部区域,局部塑性变形变大,结构应力提高.文中的校核流程及计算结果为砰击载荷作用下FPSO安全评估和结构设计提供一定的指导.

摘要： 在拉伸载荷下对6082-T6铝合金预制不同程度的塑性损伤量,并对各试样进行了非线性超声检测,研究了6082-T6铝合金相对非线性系数β'与残余塑性变形量Rp之间的变化关系;利用XRD-WH方法,对不同塑性损伤试样的位错密度进行了估算,探讨了位错演化和非线性系数的关系。结果表明:在非线性超声检测中,随着塑性损伤的加剧,非线性系数β'首先增长相对缓慢,随后显著增加;随着塑性损伤程度的加剧,位错密度逐渐增加,加强了非线性响应,使相对非线性系数β'增加。

摘要： 粉煤已在煤炭加工利用领域广泛使用,哈氏可磨性指数(HGI)是目前常用表征煤磨成粉的难易程度的指标之一。结合磨碎过程中粒度的变化特征以建立具有指导意义的煤可磨性预测模型,对于认识混煤粉碎过程、科学评价磨煤能耗、提高粉煤燃烧和气化转化利用效率均具有重要意义。判断目前采用表观指标构建可磨性指数的预测模型精度,认证混煤与单煤的可磨性指数是否具有可加性,确认可磨性与磨煤机能量消耗之间为非线性响应关系,并从变质程度、煤岩组成、矿物质含量等方面分析煤可磨性的影响因素。由煤可磨性的预测模型及影响因素研究进展表明:HGI测试样品与原样之间存在煤质偏析,利用表观煤质指标构建可磨性指数预测模型精度较差;HGI测试过程会出现选择性研磨问题,造成混煤与单种煤的HGI不具有加和性,混煤的哈氏可磨性指数趋于难磨煤种;HGI与磨煤机的能量消耗之间为非线性响应,对混煤粉碎过程缺乏精确的模拟和预测。煤岩学参数是表征煤非均质性较好的参数,从显微尺度构建基于变质程度、煤岩组分及矿物质的可磨性指数预测模型,可为科学评价和预测磨煤能耗、优化粉煤利用提供指导。

摘要： 高马赫数飞行的航天飞行器,气动力、热、结构多物理场相互耦合,易引发热气动弹性稳定性问题。新型复合材料的广泛应用,使得壁板结构易出现极限环振荡、混沌等复杂非线性热气动弹性响应形式,影响飞行安全。本文基于Patran/Nastran二次开发语言编制了非线性热气动弹性分析程序,针对复合材料壁板,采用Van Dyke修正活塞理论计算非定常气动力,进行典型温度工况下的非线性热气动弹性分析。结果表明,本文方法可对壁板结构LCO,周期,非周期和混沌等复杂非线性热气动弹性响应进行有效预示。

摘要： 在流通市场主体增多、流通压力不断增大的过程中,创新为流通业现代化发展提供了良好助力,帮助提高流通业组织水平、市场效率,同时也在很大程度上为城乡居民拓展消费领域、提升消费质量提供了帮助与支持.流通创新与城乡居民消费升级的密切关联是促进流通业发展、提升经济活力的关键.本文选择2005-2018年全国31个省市区面板数据,从流通组织创新、流通模式创新、流通技术创新三个方面构建流通创新评价指标并使用动态平滑转移回归模型建构流通创新与城乡居民消费升级的互动关系,通过实证分析验证了流通创新在促进城乡居民消费升级方面具有积极作用.与此同时,城镇居民消费和农村居民消费作为不同的门限变量对于该平滑转移回归模型的平滑参数γ的影响程度不同.流通创新对城镇居民消费增长的门限变量低于0.2989时具有负向线性效应.而对于农村居民消费增长而言,当门限变量低于4.9290时,流通创新对其具有正向线性效应.因此可以确定的是流通创新对城乡居民消费的响应特性呈现明显差异,这也为相关政策建议的规划建设提供了一定的参考.

摘要： 针对浮体-系泊系统非线性耦合系统,采用数值模拟的时域分析方法对张力腿平台局部系泊失效下的复杂运动响应的机理进行研究,重点分析了两根筋腱同时失效下的垂荡运动平衡位置、运动幅值和运动响应中的非线性成分.结果表明:波浪载荷作用下的垂荡平衡位置与静水中的平衡位置相同,平衡位置的改变取决于筋腱张力和刚度的改变;筋腱完整和单根筋腱失效情况下,平台在规则波0°浪向下的垂荡为线性运动,在两根筋腱同时失效的情况下,垂荡为非线性运动;非线性成分与波高关系密切,波高越大,非线性成分越明显;辐射力和系泊力对平台非线性运动的贡献最为突出.

摘要： 该研究提出了一种新型磁力双稳态机构,主要由一对同向充磁的负刚度磁环,附加一对异向充磁的正刚度磁环组成,可通过调整磁环参数有效改变双稳态装置的势垒高度,从而克服传统型双稳态装置在小幅波浪激励下转换效率低的难题。基于Cummins方程建立了系统的时域非线性动力学模型,其中采用状态空间模型替代了辐射力的卷积积分项用于加快计算速度。采用四阶龙格库塔方法求解动力学方程,获得系统响应解。采用Jonswap波浪谱,研究了不规则波激励下波浪能转换装置的转换效率随双稳态结构参数以及波浪激励参数的变化规律。结果表明,新型磁力双稳态机构在合适参数下可以达到降低势垒高度和拓宽平衡点间距的效果,从而显著提高波能捕获效率,拓宽波能捕获频带,尤其是大幅提高了系统在小波高激励下的捕获宽度。

摘要： 引力波暴高能电磁对应体全天监测器由两颗相同的微小卫星组成,旨在完成对引力波事件伴随出现的伽马射线及其他高能天体暴发事例。作为主要载荷,GRD探测器使用LaBr3晶体耦合SiPM阵列探测X/γ射线。本文主要利用广角康普顿散射符合技术研究其电子能量响应特性。结果表明,双掺溴化镧的GRD探测器对伽马与电子的响应在低能区,随能量减小而增加。

摘要： 森林生态系统土壤有机碳(soil organic carbon,SOC)转化和碳储量动态对大气氮沉降增加的响应是具有特异性的,取决于土壤初始氮状态、施氮类型、剂量与持续时间.过去相关研究主要集中在无机氮沉降效应方面,对有机氮沉降如何影响温带针阔混交林SOC及其组分含量尚不清楚,鲜有研究关注氮素富集条件下SOC变化的微生物学机制.以长白山温带针阔混交林为研究对象,设置4个尿素添加水平(0、40、80、120 kg·hm–2·a–1,以N计,下同)的原位控制试验.施肥三年后,采集0～10 cm矿质层土壤样品,测定土壤不同形态氮含量、土壤团聚体比例和不同粒径SOC含量;利用磷脂脂肪酸(PLFA)技术测定土壤微生物不同种群相对丰度与群落结构,探讨SOC含量变化与微生物群落变化之间的相关关系.结果表明,施氮三年显著增加了土壤NO3-N-、DON和TN含量,土壤酸化明显.施氮虽然未显著增加表层土壤总SOC含量,但是显著增加活性SOC组分(颗粒态有机碳和团聚体结合态有机碳)含量,增幅介于27.5％～96.3％,导致SOC组分发生累积的大气氮沉降临界负荷为80 kg·hm–2·a–1以N计下同.SOC含量的变化(ΔSOC)与团聚体结合态有机碳、颗粒态有机碳含量的变化正相关.除好氧细菌丰度外,施氮总体上未改变微生物种群丰度,但是显著改变了微生物的群落结构,革兰氏阳性细菌/革兰氏阴性细菌(G+/G–)丰度比例增加而好氧/厌氧细菌(A/AN)丰度比例下降.有机氮富集倾向于促进温带针阔混交林土壤团聚体的形成,局域产生厌氧微环境,好氧/厌氧细菌(A/AN)丰度比例下降.活性SOC组分含量、土壤团聚体百分比和微生物PLFA丰度之间显著相关,暗示微生物群落结构与SOC积累和稳定之间关系密切.上述研究结果表明,氮素富集会改变温带针阔混交林土壤微生物群落结构,进而导致土壤碳积累.

摘要： 以一栋高层办公建筑结构为例,分别采用型钢混凝土框架-核心筒结构方案与钢筋混凝土框架-核心筒结构方案,进行罕遇地震作用下非线性响应对比研究.采用通用有限元分析软件平台ABAQUS建立分析模型,基于用户自定义材料接口引入混凝土损伤本构关系反映混凝土的开裂、压碎等非线性行为.在此基础上,对两种结构方案分别进行罕遇地震作用下的结构非线性时程分析.结果表明:采用型钢混凝土梁、柱构件并非总能达到改善结构整体罕遇地震作用下非线性性能的目的,在E1Centro地震波作用下,采用型钢混凝土框架-核心筒结构方案较采用钢筋混凝土框架-核心筒结构方案的位移响应明显减小,而ChiChi地震波作用下两方案位移响应差别不大,Taft地震波作用下结构采用型钢混凝土框架-核心筒方案时位移响应反而变大.

摘要： 传统超声检测技术可实现结构中体积型缺陷(如孔洞)及开口裂纹等缺陷的检测,但难以对结构早期损伤及闭合裂纹等微观缺陷进行检测.应用材料对超声波的非线性响应进行无损检测是近年来研究的热点,基于超声波在材料传输过程中所产生的非线性效应(如由高次谐波的产生、波束混叠以及谐振频率的改变等)发展起来的非线性超声无损检测和评价方法可以有效检测材料的微观缺陷,对评估材料的整个安全使用周期具有重要意义.

摘要： 现有的主动磁轴承(AMB)一般工作在磁性材料磁感应强度的线性区域,因此没能充分利用其支承力.为了提高对AMB承载力的利用,从而提升AMB系统的性能,本文设计了一种线性控制器,这个控制器能够让AMB在其磁感应强度的非线性区域内安全运行,从而提高系统的性能.首先建立AMB电磁力的非线性响应模型,将这个非线性曲线放置在由两条折线组成的扇形区域里.根据这两条折线中的各个线段,通过求解LMI优化问题确定系统所能承受的最大外界扰动.针对给定的在最大可承受扰动范围之内的一个扰动范围,再通过求解LMI优化问题设计具有最强抑制干扰能力的控制器.最后,通过仿真验证控制设计的有效性.

摘要： 应用混凝土塑性损伤模型和钢筋理想弹塑性模型建立钢筋混凝土分析程序.通过模拟混凝土梁柱节点和剪力墙低周往复试验,仿真程序计算的荷载位移响应与试验结果接近,其损伤破坏行为与试验吻合程度较高,表明该程序能够模拟框架和剪力墙构件的非线性行为.针对一栋带加强层框架-核心筒结构进行罕遇地震下的弹性与弹塑性时程分析,对比材料非线性对结构整体响应的影响.结果表明;罕遇地震作用下弹性分析无法反映结构的实际变形情况,不能体现结构的损伤破坏机理,必须进行弹塑性分析.

摘要： 某飞艇采用三角复合材料桁架与柔性气囊和索具构成的刚柔混合结构作为主结构,其非线性特性导致计算效率低下,且严重限制结构优化设计.针对飞艇刚柔混合结构,采用二次响应面近似模型替代传统非线性分析方法,使单次计算时长不大于1秒.利用多功能优化技术,开展以桁架截面参数和刚度为设计变量的多参数优化设计,获得满足复合材料应变约束情况下的桁架最优结果.通过对比验证,最优结果的分析误差不大于15％,满足工程使用要求.

摘要： 剪切破坏是钢筋混凝土梁的典型破坏形态,但迄今为止并未建立起较为准确的分析方法.本文尝试基于混凝土弹塑性损伤本构关系和非线性有限元分析方法,对钢筋混凝土梁的剪切破坏全过程开展较为精细的数值模拟研究,并对某剪切破坏梁试验与其数值模型的裂缝发展过程及力一位移曲线进行了对比分析.结果表明,本文采用的方法能够较好地模拟钢筋混凝土梁在剪切破坏全过程中的整体非线性响应,并能够追踪梁中裂缝产生和发展的全过程.本文模型将为钢筋混凝土构件剪切破坏研究提供一条可行的途径.

摘要： 为研究罕遇地震作用下等效线性化方法在RC框架结构设计中的应用,基于现有的结构非线性响应的等效线性化方法,通过与RC框架结构非线性时程分析结果对比,分析不同的等效线性化方法计算罕遇地震作用下结构地震响应的有效性,并确定等效线性化参数的取值;按基于等效线性化的设计方法及现行规范方法分别设计了分析算例,通过非线性动力时程分析,对比了框架结构实现预期强震破坏模式的效果.结果表明:同时考虑刚度折减和附加阻尼的割线刚度等效线性法可更好模拟结构强震非线性反应;基于等效线性化的设计方法可更好地实现结构在罕遇地震作用下的预期破坏模式.

摘要： 针对高速柔性轴系振动中线性与非线性的耦合作用,定义了非线性尺度因子e,构建了轴系振动耦合作用模型.该模型拓展了经典线性模型的研究思路,重点探讨轴系的非线性响应.应用多尺度法推导了转子非线性振动的通频解析解的Fourier级数形式,同时给出了非线性固有频率和基频近似频响方程.通过实验验证了通频解析解及基频近似频响方程的非线性特性,以及解析耦合振动模型与通频解析解的合理性和有效性.

摘要： 利用CFD/CSD耦合方法研究了由结构和气动非线性引起的壁板颤振问题.壁板几何非线性建模则采用了有限元的协同旋转理论,并利用一种预测-校正的近似能量守恒算法求解结构的非线性响应.非定常气动力计算中采用了一种通量分裂格式、隐式时间推进方法和几何守恒律;结构和流场求解器采用二阶松耦合方法联立求解,将其应用于壁板在超音速、跨音速和亚音速的颤振计算中,当考虑结构几何非线性和气动非线性时,出现了典型的极限环振荡现象,讨论了颤振边界和极限环振荡幅度.

摘要： 基于哈密顿体系表达浅水波理论给出浅水晃动问题控制方程,用中心有限差分法和Stormer-Verlet算法进行空间和时间离散,对浅水晃动初值问题进行数值模拟并分析影响系统非线性响应的主要因素.模拟结果表明,与用Euler格式进行时间离散相比,本文方案在精度上具有很高的优越性.通过对比容器能量波动与随机捕捉到的液面波动情况,可以得到如下结论:容器的初始位移对系统非线性响应的影响比容器初始速度更为明显;一定条件下,液体晃动在容器运动过程中起到阻尼的作用.

摘要： 本发明涉及的电压非线性电阻器，其特征在于，由烧结体制成，该烧结体主要由氧化锌粒子、以锌和锑为主成分的尖晶石粒子、和氧化铋相构成，在氧化铋相中选自钾和钠中的至少1种的碱金属以0.036原子％以上0.176原子％以下的范围存在。该电压非线性电阻器同时具有优异的电压非直线性和带电寿命特性，因此适合用于避雷器。

摘要： 本发明涉及一种响应控制步进正弦扫频的非线性结构频域响应测试方法，通过使用加速度响应控制的步进正弦激励，保持驱动点的加速度幅值恒定，在不同加速度响应幅值下，提取试验谐波力谱和谐波加速度谱，利用步骤七所述线性插值绘制谐波力面，再如步骤八所述由恒定力幅值平面截取谐波力面，提取恒定力幅值平面和谐波力面的交线，精确得到非线性结构的恒定力幅值频响曲线。本发明使用加速度响应控制，将恒定力频响曲线的各频率点测量，分散到不同加速度响应幅值工况下来测量，最后通过绘制谐波力面来提取，解决了直接力控制在共振峰附近控制效果差的缺陷，得到的非线性结构的恒定力幅值频响曲线连续性更好，对共振频率，共振峰幅值测量更准确。

摘要： 本发明涉及的电压非线性电阻器，其特征在于，由烧结体制成，该烧结体主要由氧化锌粒子、以锌和锑为主成分的尖晶石粒子和氧化铋相构成，在氧化铋相中选自钾和钠中的至少1种的碱金属以0.036原子％以上0.176原子％以下的范围存在。该电压非线性电阻器同时具有优异的电压非直线性和带电寿命特性，因此适合用于避雷器。

摘要： 本发明公开了一种基于双响应曲线拟合的快速非线性补偿方法，该方法通过投影两组不同的灰度图序列，经过数据拟合后得到两条系统响应曲线，并通过后续计算得到合适的预先畸变gamma值γp，根据γp对理想条纹进行预先畸变后，再通过投影模块投影后就可以得到标准的正弦条纹。本发明适用于条纹投影系统、条纹反射系统和条纹透射系统中，可以显著地消除由投影模块非线性gamma效应引入的相位、调制度误差，进而提高此类方法在缺陷检测，三维面形测量等领域中的表现；另外，本发明属于主动补偿方法，并且只需要投影6帧灰度图像，需要的时间很短，具有精度高、速度快、适用范围广、易于操作等特点。

摘要： 本发明实施例公开了一种光谱仪辐亮度响应非线性度的校正方法、装置及校正系统。该光谱仪辐亮度响应非线性度的校正方法，包括：假设光谱仪对定标光源的辐亮度响应分段线性，对定标光源辐亮度进行归一化处理，得到归一化光源辐亮度；基于光谱仪输出的输出码值和归一化光源辐亮度得到输出码值‑归一化辐亮度响应曲线；利用输出码值‑归一化辐亮度响应曲线得到光谱仪辐亮度响应非线性度；获取光谱仪对所述定标光源辐亮度的归一化辐亮度响应系数；基于归一化辐亮度响应系数对光谱仪辐亮度非线性度进行校正。基于光谱仪对定标光源的辐亮度响应分段线性的前提下，无需大动态范围光谱辐亮度标准光源可以提高光谱仪辐亮度响应非线性度的准确性。

摘要： 一种多能微电网非线性综合需求响应的管理方法，属于智能微电网技术领域。初始化每小时负荷需求，电价、天然气价格和预测的风机出力；确定风机出力，电力和天然气价格的波动范围；初始化进化捕食算法中的种群规模以及最大迭代次数；根据最短距离算法确定最佳峰谷平时段，获得电力和燃气负荷的最优分时价格，并计算电力弹性系数矩阵；依次执行电与气的幂、指数、对数以及线性需求响应模型，以获得每小时电负荷与气负荷的需求响应；根据可信度理论确定风机出力的置信度模型；评估多能微电网中的约束，计算目标函数并通过进化捕食算法更新决策变量。本发明确定多能微电网的最优分时价格及不同时刻最优需求响应量，降低了多能微电网的运行费用。

摘要： 本发明属于机械工程领域，具体涉及局部非线性系统振动响应的快速预测方法，将整个系统拆分为主体线性系统部分和局部非线性环节，并把各个局部非线性环节分别处理为等效模型，以表达各个局部摩擦力或敲击力与摩擦运动或敲击运动之间的非线性映射关系，并实现局部非线性环节中摩擦力或敲击力的快速准确预测，进而通过组合计算实现整个系统的强迫振动响应快速预测。与现有的异响振动分析或异响风险评估技术(例如SAR‑Line、E‑Line等)相比，本发明考虑了异响源或摩擦副、敲击副的实际作用，因而对其在外部激励下所引起的结构异响风险的预估，根据更充分，结构振动响应预测精度更高。

摘要： 本发明公开一种基于边缘响应与非线性损失的主动脉夹层分割方法，包括：对主动脉夹层CT图像进行预处理，将预处理后的所述主动脉夹层CT图像划分为训练集与验证集；建立主动脉夹层深度边缘响应三维级联分割模型；设计基于边缘响应损失和自适应对数损失的组合损失函数；基于所述组合损失函数与所述训练集对所述主动脉夹层深度边缘响应三维级联分割模型进行训练，使用训练好的所述主动脉夹层深度边缘响应三维级联分割模型完成主动脉夹层分割。本发明能够缓解主动脉夹层分割中的区域不连续和类别不平衡问题，提高真腔、假腔和全主动脉的分割精度。

摘要： 本发明公开了曲面壁板的非线性气动弹性响应分析方法及系统，包括：基于曲面壁板在n时刻的结构状态，并对所预测的时刻的结构状态进行转换，预估时刻的流体边界信息；基于时刻的流场网格和时刻的流体边界信息，采用插值方法，预测时刻的流场网格；基于时刻的流场网格和几何守恒律，计算控制体体积；根据时刻的流场网格和控制体体积对欧拉方程求解，得到时刻的气动载荷；对时刻的气动载荷进行转换，预测时刻的结构载荷，预估n+1时刻的结构载荷；结合结构动力学和预估的n+1时刻的结构载荷，得到n+1时刻结构状态。本发明考虑曲面壁板的几何大变形问题，基于半个时间步的差距，弥补了现有只能一个时间步进行转换的缺陷，提高计算精度和可靠性。

摘要： 本发明属于土木工程和海洋工程领域，一种基于Volterra级数和极点‑留数操作的非线性结构动力响应预测方法，利用输入和输出响应信号识别非线性结构的多阶核函数，采用正交拉盖尔多项式对其时间解耦并重构，采用极点‑留数方法求得了非线性响应的解析表达式。本方法针对任意不规则载荷作用下的弱非线性结构，具有普适性，有效实现了未知结构特性的结构多阶核函数的估计，并在保持精度的基础上，采用极点‑留数方法提升了非线性动力响应的计算效率，实现了结构响应的实时精准预报，为其它类型结构的非线性动力响应分析提供参考和指导意见。此外，从非线性响应解析表达式中可以分离出结构瞬态响应和激励引起的稳态响应，且清晰地看到和频响应和差频响应。