动载荷的识别方法
有限元法在载荷识别中的应用
舢 ％ ４ ； 。４ ５． ５３． ２ ２
５ ０ ６． ７
面交叉 杆 上 的 轴 向力 、垂 向 力 Ｐ 、横 向力 Ｑ Ｚ ｙ载 荷【 ，具 体计 算如下 ：
一 一
载荷幅值 频
６ ６ ４． ９
６。 ２
６１． ４１
表 ３ 垂 向力载荷谱 （ 中值 ） 组
文 献 标 志 码 ：Ａ
识别 ，并分别编制 了轴力谱 、横 向力谱和垂向力谱 ，进行 了两种方法的载荷极值 比较和误差分析 。
关键词
中 图分 类 号 ：Ｕ ７ ．３ ２ ２３
动态 载荷 识别 是 根据 已知 系 统 的动 态 特 性 和实 测 的动应力 响应 ，反 算 结 构所 受 的动 态 激励 ，为结 构 设 计 与疲 劳试验 提供 可 靠 的 载荷 依 据 。动 态 载 荷 的确 定 是 一个较 困难 的 问题 ，但 又 是 结 构 动态 设 计 的关 键 之
别 将 测 点 布 置 在与 被 识 别 载荷 特 点 相 关 的 部位 。 于 由
石长伟 （９ １ １８ 一）男 ，山东莱芜人 ，硕士生 ’收稿 日期 ：２０ 一ｏ —１） （ ０ ６ ４ ７
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第５ 期
有限元法在载荷识别 中的应用
表 １ 轴 向力载荷谱 （ 中值 ） 组 ｋ Ｎ
一
。
动 态 载 荷 识 别 已经 在 多 个 领 域 得 到 了广 泛 的 应 动 态载 荷识别 主要 有 频域 法 和时域 法 。频域 法 发
用 ［ 、］ １［。 ］２
展 较早 ，并 在不 同领 域 得 到 了应 用 ，但 在 共 振 频率 处 往 往会 出现矩 阵病 态 ，导致数 值计 算 不稳定 的现象 【 。
机械振动载荷识别研究的现状与未来
空间 的动 载荷识别技术 的研 究亦方兴 未艾。
１ １ 动 载 荷 识 别 的 频 域 法 ．
频域 内 ， 性结 构 的动 载荷 列 阵 ， 与 变换 函 线 数矩 阵 、 响应列 阵 问满足关 系 — ，则可 得 识别 载荷 为
…
ｆ ） （ “ Ｈ
Ｈ 列满秩
，＝ｎ 一 １ 一 Ｈ列亏 ｙ 损
一 －
０ 这 ３个矩 阵分别 来 源于矩 阵 的奇异 ｏ
值 分解 。 动 载荷 识别 的频域 法 是在频域 内建立 系统 的 频 率响 应 函数 模 型 ， 而 通 过 系统 的输 出识 别 动 进 态 输 入的 过程 。 它可 分 为 ３个 阶段 ： 态 标定 ， 动 即 试 验模 型 的建立 ； 际状态 响应 的测量 ， 实 即响应信 息 的获 取 ； 载荷识 别 ， 即确定 动载 幅值 与相 位差过 程。 频域 法 的关键在 于 变换 矩阵 的获得 ， 性态直 其 接 影响 动 载 荷识 别 的结 果 。 域 内系统 的数 学模 频 型呈现 出输入 输 出关 系 的线 性算 子 ， 线 性 算子 其
分 析与处 理 、 数值 计 算方 法 与计 算 机仿 真等技术 。
针对动态 载荷 信号的 非平稳特性 ， 长期 以来人 们发展 了多种 识别技术 ， 部分满 足了机械工程 领域 内载 荷确定 的需 要 。 然而 这些方法存在 的各 自适 用 范 围局 限及识 别精度上 的种 种不 足 ， 更加激起 了科 学工作者 寻求精 度更高 、 用更 广泛的识别理论 和 适 方法 的研 究热情 。随着我 国现代 化 建设 的飞速 发 展 ， 动态载荷识别开展研 究 的呼声 日高。 对
结构动力响应分析-有限元法
第十二章结构动力响应分析第一节常见的动态载荷类型第二节强迫动力瞬态响应分析第三节谱分析第四节频率响应分析返回第一节常见的动态载荷类型图12-1突加的动态载荷p t0当物体或结构在动态力（或载荷）的作用下时，它的响应就是动态响应，严格地说结构都是在动态力的作用下，只不过有的力随时间变化的很慢，所以为了简化计算，工程中有许多问题简化为静态问题来计算。
但随着科技的发展，计算机及计算手段的发展，目前许多设计中都必须考虑动态问题。
正确地识别动态载荷是正确计算动态问题关键之一，目前工程中常见的动态载荷有：1）突加的动态载荷（见图12-1）返回图12-2 简谐激振力p t 0图12-3 起重机类型pt 0图12-4 脉冲或冲击p t0t 0p 2）简谐激振力（电机等）（见图12-2）3）起重机类型（见图12-3）4）脉冲或冲击（见图12-4）返回5）随机型的激力（路面谱力，地震谱力）（见图12-5）图12-5 随机型的激力pt图12-6冲击波6）冲击波（原子弹爆炸或热冲击等）（见图12-6）返回9）各种表格表示的动载荷（即有一个时间t 就有一个力F （t ）值所描述的不规则曲线）N 3。
图12-7 移动载荷tt 0t 1t 2…………v8）转动轴等在交变应力下的动态载荷7）移动载荷（见图12-7）返回第二节强迫动力瞬态响应分析[][]{}(){}t R K C M =+⎭⎬⎫⎩⎨⎧+⎭⎬⎫⎩⎨⎧∙∙∙δδδ][[][]{}⎭⎬⎫⎩⎨⎧-=+⎭⎬⎫⎩⎨⎧+⎭⎬⎫⎩⎨⎧∙∙∙∙∙y r r r r M K C M δδδδ][][当结构受随时间变化的强迫力或基础的加速度的作用时，求解结构的瞬态位移或瞬态应力响应,叫强迫动力响应或响应历程分析。
强迫力可以是作用于结构上任一节点的任一个自由度上的力（或力矩），或者是基础在三个方向上的加速度运动（或转动）。
而输入的强迫函数可用表格表示的冲击、脉冲或其它任意不规则的力和运动，也可用正弦函数表示。
动态载荷时域识别的联合去噪修正和正则化预优迭代方法
动态载荷时域识别的联合去噪修正和正则化预优迭代方法作者：肖悦陈剑李家柱等来源：《振动工程学报》2013年第06期摘要：系统响应可表示为单位脉冲响应函数与激励载荷的卷积，将其离散化一组线性方程组，则载荷识别问题即转化为求解线性方程组的反问题。
针对响应中带有噪音时载荷识别的困难，提出了联合奇异熵去噪修正和正则化预优的共轭梯度迭代识别方法。
一方面对含噪信号进行基于奇异熵的去噪处理，提高反问题求解中输入数据的精度。
另一方面利用正则化方法对共轭梯度迭代算法进行预优，改善反问题的非适定性。
由于从输入的响应数据去噪和正则化算法两方面同时改善动态载荷识别反问题的求解，因此可以有效地抑制噪声，提高识别精度。
通过数值算例分析，表明在不同的噪声水平干扰下，其识别精度均优于常规的正则化方法，能够实现有效稳定地识别动态载荷。
最后通过实验研究进一步验证了该方法的正确性和有效性。
关键词：载荷识别；奇异熵去噪；正则化预优；共轭梯度法中图分类号：O327； TB122文献标识码： A文章编号： 10044523（2013）06085410引言在现代工程中，识别结构所受的动态载荷是实现结构的响应预测、故障诊断和性能优化的必要条件。
但是由于结构和激励形式的复杂性，许多情况下的载荷（如飞行器的气动载荷、车辆行驶时所受的路面激振等）是难以直接测量获取的，因此研究如何通过间接的方法准确识别出动态载荷具有重大意义。
动态载荷识别是根据已知系统的动态特性和实测的动力响应反算结构所受的动态激励，在结构动力学中属于反问题。
识别方法主要集中在频域识别法和时域识别法两类[1～6]。
反问题具有不适定性，在实际的载荷识别中，由于实测的响应数据存在误差，不适定性会使响应数据中小的误差造成载荷识别严重偏离真实解。
通常都是采用正则化方法来稳定识别结果，它通过在求解过程中引入正则化滤子函数来减弱或滤掉奇异值趋于零的性质对解的稳定性的影响，从而确保识别结果的有效性[7～10]。
吊装动载荷系数范围
吊装动载荷系数范围【原创版】目录1.吊装动载荷系数的概念2.吊装动载荷系数的取值范围3.吊装动载荷系数的确定方法4.吊装动载荷系数的影响因素5.结论正文一、吊装动载荷系数的概念吊装动载荷系数是指在吊装作业中，为确保吊装设备安全稳定运行，对设备额定载荷的一种调整系数。
在实际操作中，吊装动载荷系数主要用于计算吊装设备的实际工作载荷，以确保设备在不同工况下的安全运行。
二、吊装动载荷系数的取值范围吊装动载荷系数一般取值范围为 1.1 至 1.25。
具体取值会根据不同的吊装设备、载荷类型、作业环境等因素进行调整。
在实际操作中，应根据具体情况选择合适的吊装动载荷系数。
三、吊装动载荷系数的确定方法吊装动载荷系数的确定方法主要取决于吊装设备的类型、载荷类型和作业环境。
一般来说，对于吊装设备，可以参考设备说明书中的相关数据或者咨询设备制造商；对于载荷类型，可以根据实际吊装物品的性质和重量进行判断；对于作业环境，可以考虑因素如温度、湿度、风力等。
四、吊装动载荷系数的影响因素吊装动载荷系数的影响因素主要包括以下几个方面：1.吊装设备的类型和性能：不同类型的吊装设备具有不同的载荷能力，因此在确定吊装动载荷系数时需要考虑设备的性能参数。
2.吊装物品的性质和重量：吊装物品的性质和重量直接影响到吊装动载荷系数的取值。
对于重量大、性质不稳定的物品，吊装动载荷系数应取较低值。
3.作业环境：作业环境中的温度、湿度、风力等因素会影响到吊装设备的工作状态，因此在确定吊装动载荷系数时需要考虑这些因素。
五、结论吊装动载荷系数是确保吊装设备安全稳定运行的重要参数。
在实际操作中，需要根据吊装设备的类型、载荷类型、作业环境等因素来确定合适的吊装动载荷系数。
工程力学中的动力载荷如何计算？
工程力学中的动力载荷如何计算？在工程力学的领域中，动力载荷的计算是一个至关重要的环节。
动力载荷不同于静态载荷，它会随着时间的推移而发生变化，从而对结构产生动态的影响。
为了确保工程结构在动态载荷作用下的安全性和可靠性，准确计算动力载荷就显得尤为关键。
首先，我们需要明确什么是动力载荷。
动力载荷是指那些随时间快速变化的载荷，例如机械振动、冲击、地震作用等。
这些载荷的特点是其大小、方向甚至作用点都可能在短时间内发生显著变化。
常见的动力载荷计算方法之一是直接测量法。
在一些实际工程中，如果条件允许，可以通过安装传感器等测量设备直接获取动力载荷的数据。
例如，在汽车发动机的研发中，可以在关键部位安装加速度传感器来测量振动载荷。
但这种方法往往受到测量设备的精度、安装位置以及环境干扰等因素的限制，而且并非在所有情况下都能实现直接测量。
另一种常用的方法是理论分析法。
这需要基于力学原理和数学模型来推导动力载荷的表达式。
比如，对于简谐振动载荷，可以根据振动的频率、振幅等参数来计算载荷的大小。
对于复杂的振动系统，可能需要运用拉格朗日方程或哈密顿原理等高等力学理论来建立数学模型。
在理论分析中，牛顿第二定律是一个基础的工具。
通过分析物体的加速度、质量和所受的力之间的关系，可以逐步推导出动力载荷的表达式。
例如，对于一个质量为 m 的物体，在受到外力 F 作用下产生加速度 a，根据牛顿第二定律 F ＝ ma，就可以计算出外力的大小。
但在实际情况中，物体的运动往往更加复杂，可能涉及多个自由度的运动以及各种约束条件，这就需要更深入的理论分析和数学处理。
还有一种方法是数值模拟法。
随着计算机技术的飞速发展，数值模拟在工程力学中的应用越来越广泛。
通过建立结构的有限元模型，然后输入相关的材料参数和边界条件，可以利用数值模拟软件来计算结构在动力载荷作用下的响应。
常见的数值模拟方法包括有限元法、有限差分法等。
这种方法能够处理非常复杂的结构和载荷情况，但需要对模型进行合理的简化和验证，以确保计算结果的准确性。
区间参数结构平稳随机载荷识别方法
区间参数结构平稳随机载荷识别方法祁武超;刘恒【摘要】针对贫信息下不确定性结构的随机载荷识别问题,使用基于Taylor展开的区间分析方法,提出了一种不确定性结构随机载荷识别的非概率区间方法.该识别方法在频域中进行,识别时使用区间变量描述工程结构中的不确定性参数.基于测点的响应谱密度函数,首先对不确定性参数的名义值点进行随机载荷识别,其次计算载荷关于不确定性参数的灵敏度,最后基于区间扩张理论获得识别载荷谱的上下界值.算例结果表明,使用区间方法得到的不确定性结构的载荷谱识别区间界值都能完全包含载荷真值,此方法能够在结构设计时给出更为可靠的载荷工况.【期刊名称】《计算力学学报》【年(卷),期】2018(035)006【总页数】7页(P691-697)【关键词】不确定性;区间参数结构;载荷识别;功率谱密度;随机载荷【作者】祁武超;刘恒【作者单位】沈阳航空航天大学航空航天工程学部,沈阳110136;沈阳航空航天大学航空航天工程学部,沈阳110136【正文语种】中文【中图分类】O327;TU311.31 引言工程结构反演问题的研究始于20世纪70年代，主要是为了更准确地了解飞机飞行过程中的受载情况［1］。
工程结构反演问题中，一般将动载荷分为确定性载荷和随机载荷。
最初，随机动载荷的识别方法是基于直接求逆思想进行；随后引进了谱分解的理论。
Lin等［2］引入谱分解理论，将振动响应的功率谱密度矩阵进行谱分解，然后通过构造逆虚拟激励计算得到逆虚拟谐波响应，最后识别出随机动载荷的功率谱密度矩阵。
姜金辉等［3］根据谱分解理论，提出了多点任意相关的随机动载荷识别方法。
Jia等［4］分析了在随机动载荷识别过程中误差的来源及对结果的影响，并提出了一种考虑识别误差的随机载荷识别方法。
外载荷大多具有随机性，工程结构本身也有很大的不确定性。
工程结构的动载荷识别方法中，处理结构不确定性的方法主要有概率模型和区间模型［5］。
当工程结构中的不确定性量具有充足的样本信息时，使用概率模型是合理的。
起重机载荷计算方法
起重机载荷计算方法起重机是工业生产中常用的一种设备，用于搬运和移动重物。
在使用起重机进行作业时，需要对起重机的载荷进行准确计算，以确保作业的安全和高效。
本文将介绍起重机载荷计算的方法。
一、静载荷和动载荷起重机的载荷分为静载荷和动载荷两种。
1. 静载荷静载荷是指起重机在静止状态下受到的力，通常包括自重、货物的重量以及起重机受到的任何外部力。
静载荷的计算方法通常基于力学原理，并考虑各种参数，如起重机的结构、重心位置、旋转半径等。
2. 动载荷动载荷是指起重机在移动或提升货物时受到的力，包括动力引起的力和惯性力。
动载荷的计算方法需要考虑起重机的运动和加速度等因素，以确保起重机在作业过程中的稳定性和安全性。
二、起重机载荷计算的基本原理起重机载荷计算的基本原理是根据力学和静力学定律，将作用在起重机上的各种力量分析和计算，从而得出起重机的受力情况以及各个部件的受力大小。
起重机载荷计算的基本步骤如下：1. 确定起重物的重量，包括重物的实际重量以及所需的安全余量。
2. 分析起重物所受的外部力，如重物本身所受的力、其他设备的影响力等。
3. 根据起重机的结构和参数，计算起重机的自重。
4. 根据作业要求和实际情况，计算起重机的工作半径、工作高度等参数。
5. 结合起重机的工作状态，计算起重机的动载荷，包括提升力、水平力和倾斜力等。
6. 根据计算结果，评估起重机的受力情况，确定是否满足安全要求。
三、起重机载荷计算方法的应用起重机载荷计算方法广泛应用于各个领域，特别是工业生产和建筑工程中的货物搬运和安装。
在工业生产中，通过准确计算起重机的载荷，可以确保货物的安全搬运和准时投放，提高作业效率。
同时，也可以对起重机的结构进行优化设计，减少起重机的自重，提高工作效率和能源利用率。
在建筑工程中，起重机是现代建筑所必需的设备之一。
通过对起重机载荷的准确计算，可以保证建筑材料的安全运输和安装。
同时，还可以预测起重机在不同作业环境下的工作情况，为工程人员提供重要的参考依据。
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动载荷的识别方法
杨智春;贾有
【期刊名称】《力学进展》
【年(卷),期】2015(045)001
【摘要】大多数情况下,作用在工程结构上的动载荷,如高性能战斗机在大攻角机动飞行时作用在垂尾结构上的抖振载荷,是无法直接测量的,只能通过测试结构在动载荷作用下的动态响应来识别出结构的动载荷.首先阐述了动载荷识别的基本原理,然后根据结构模型的特点,将动载荷识别方法分为确定性结构的动载荷识别方法和不确定性结构的动载荷识别两大类,对近些年国内外学者在这两方面的研究进展进行述评,最后针对目前动载荷识别方法研究中所存在的问题,提出有待深入探讨的课题.【总页数】26页(P29-54)
【作者】杨智春;贾有
【作者单位】西北工业大学航空学院结构动力学与控制研究所,西安710072;西北工业大学航空学院结构动力学与控制研究所,西安710072
【正文语种】中文
【中图分类】O327
【相关文献】
1.机床主轴磨削动载荷识别方法研究 [J], 朱欢欢; 李厚佳
2.基于工程状态标定的诊断载荷试验识别方法及应用 [J], 应伟
3.结构准静态解耦载荷识别方法与结构随机载荷谱 [J], 孙晶晶;孙守光;王斌杰;马
爽;张亚禹;李强
4.船体结构冰载荷的远场识别方法及试验验证 [J], 孔帅;陈晓东;崔洪宇;季顺迎
5.失效测点影响下极地船舶结构冰载荷的有效识别方法 [J], 王键伟;陈晓东;何帅康;段庆林;季顺迎
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