Ritz-POD法的原理及应用 被引量：14

1

作者 陈波 武岳 沈世钊 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期499-504,共6页

提出一种在频域内分析大跨度屋盖结构的风振响应的Ritz-POD法。该方法用本征正交分解法(POD法)分解脉动风压场,得到占优的前几阶本征模态作为荷载的空间分布形式;根据此荷载空间分布形式生成Ritz向量,用Ritz向量直接叠加法分析结构风振... 提出一种在频域内分析大跨度屋盖结构的风振响应的Ritz-POD法。该方法用本征正交分解法(POD法)分解脉动风压场,得到占优的前几阶本征模态作为荷载的空间分布形式;根据此荷载空间分布形式生成Ritz向量,用Ritz向量直接叠加法分析结构风振响应,以解决大跨度屋盖结构多振型参与振动且高阶振型对结构响应贡献可能较大这一问题。运用该方法分析一单层球面网壳的风振响应,并与振型分解法对比,结果表明Ritz-POD法仅用少量的Ritz向量进行结构风振响应分析便可达到较高精度。 展开更多

关键词 风振响应 大跨度屋盖结构 ritz向量直接叠加法 本征正交分解法

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Ritz-POD法及其在大跨度屋盖结构风振分析中的应用 被引量：7

2

作者 张建胜 武岳 +1 位作者 陈波 沈世钊 《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》 CAS 2005年第6期601-605,共5页

目的提出在频域内分析大跨度屋盖结构风致动力响应的新方法--Ritz-POD法,克服传统Ritz向量叠加法的不足,完善Ritz向量叠加法在大跨度屋盖结构风振响应分析中的应用问题.方法将Ritz向量叠加法和本征正交分解法(POD)相结合,用POD得到脉动... 目的提出在频域内分析大跨度屋盖结构风致动力响应的新方法--Ritz-POD法,克服传统Ritz向量叠加法的不足,完善Ritz向量叠加法在大跨度屋盖结构风振响应分析中的应用问题.方法将Ritz向量叠加法和本征正交分解法(POD)相结合,用POD得到脉动风压的前几阶本征模态及相应的荷载中心频率,生成考虑多荷载空间分布模式及荷载频率影响的Ritz向量.结果利用Ritz-POD法分析一单层球面网壳的风振响应表明,仅用前5阶本征模态就能较好地描述脉动风压的空间分布形式(约为70%～80%),合理确定外荷载空间分布模式的重要性要比考虑外荷载频率影响更为显著.结论用Ritz-POD法能够合理给出脉动风荷载的空间分布模式,并有效考虑外荷载频率对结构动力响应的影响,可用少量阶数的Ritz向量即可得到较准确的风振响应,显著提高了计算效率,并且该方法包含了结构的主要贡献模态. 展开更多

关键词 大跨度屋盖 风致动力响应 ritz-POD法 ritz向量叠加法 本征正交分解法

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Ritz向量叠加法的改进及其应用 被引量：7

3

作者 汪梦甫 沈蒲生 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 1996年第3期109-115,共7页

揭示了Ｒｉｔｚ向量叠加法的实质及存在的问题，发展了与外载频率相关的Ｒｉｔｚ向量叠加法及多维外载作用时的Ｒｉｔｚ向量叠加法．着重讨论了地震荷载作用下，用Ｒｉｔｚ向量叠加法进行结构反应计算的有效性及局限性．

关键词 ritz向量叠加法 地震作用 结构动力学

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广义特征值问题求解的改进Ritz向量法 被引量：3

4

作者 李秀梅 吴锋 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2012年第7期19-23,共5页

从提高算法的稳定性和计算效率入手,采取迭代及防止漏根、多根的措施,对传统的Ritz向量法进行改进,提出改进的Ritz向量法。此算法仅需生成r维的Krylov空间,大大降低投影矩阵阶数,减少投影矩阵特征值计算时间。引入重正交方案和模态比较... 从提高算法的稳定性和计算效率入手,采取迭代及防止漏根、多根的措施,对传统的Ritz向量法进行改进,提出改进的Ritz向量法。此算法仅需生成r维的Krylov空间,大大降低投影矩阵阶数,减少投影矩阵特征值计算时间。引入重正交方案和模态比较法,并给出Ritz向量块宽q与生成步数r的建议取值。最后通过四参数的谱变换法,不但提高了该算法的稳定性和计算效率,也拓宽了Ritz向量法的适用范围。并用算例证明该算法的优越性。 展开更多

关键词 广义特征值 ritz向量法 重正交方案 模态比较法 投影矩阵 谱变换法

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求解广义特征值问题的多重Ritz向量法 被引量：9

5

作者 黄吉锋 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 1999年第5期585-595,共11页

借鉴子空间迭代法，将求解广义特征值问题的单个初向量的Ritz向量法（下称为单R法）推广为多重Ritz向量法吓称为多R法）；从而解决了单R法在处理重频结构时的漏频问题；且分析指出，奇异的矩阵M将导致一个数值不稳定的Gram－SchmidtM-... 借鉴子空间迭代法，将求解广义特征值问题的单个初向量的Ritz向量法（下称为单R法）推广为多重Ritz向量法吓称为多R法）；从而解决了单R法在处理重频结构时的漏频问题；且分析指出，奇异的矩阵M将导致一个数值不稳定的Gram－SchmidtM-正交化过程，从而使Ritz向量法导致错误振型．为此提出了解决方案．单R法经上述修正，兼备了高效与可靠两个特点．目前该法已在特殊多高层分析程序ETS5中实现，取得了良好效果． 展开更多

关键词 子空间迭代法 多重ritz向量法 多重特征值

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改进的Ritz法在高层结构非线性动力分析中的应用 被引量：1

6

作者 汪梦甫 沈蒲生 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 1997年第5期75-78,112,共5页

建立了用改进的Ｒｉｔｚ向量叠加法计算高层结构非线性地震反应的计算原则与步骤，通过与常规直接积分法的比较研究，验证了本文方法的高效性与可行性．

关键词 ritz向量叠加法 高层建筑结构 非线性动力分析

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基于Ritz向量法的自锚式悬索桥动力特性研究 被引量：1

7

作者 路韡 顾皓玮 李子奇 《城市道桥与防洪》 2014年第8期267-269,21,共3页

以湟水河自锚式悬索桥为背景,研究自锚式混凝土悬索桥动力特性。首先介绍了Ritz向量法的计算原理;然后利用结构成桥后的实测数据,建立了符合实际状态的有限元模型,按3种不同的计算方法得到了结构的动力特性;最后通过将实桥环境振动试验... 以湟水河自锚式悬索桥为背景,研究自锚式混凝土悬索桥动力特性。首先介绍了Ritz向量法的计算原理;然后利用结构成桥后的实测数据,建立了符合实际状态的有限元模型,按3种不同的计算方法得到了结构的动力特性;最后通过将实桥环境振动试验结果与有限元分析结果作对比,得出缆索系统的拉力是计算动力特性的重要参数,Ritz向量法是一种高效的计算方法。 展开更多

关键词 桥梁工程 自锚式悬索桥 动力特性 ritz向量法

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Ritz向量法在结构与土相互作用分析中的应用 被引量：1

8

作者 李岳 姜忻良 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期499-504,共6页

为了提高地震作用下结构与土相互作用体系分析效率,对应用Ritz向量法求解SSI体系地基子结构主模态及进行地震反应计算的适用性与有效性进行了分析研究.根据地基土主模态分布较为分散的特点,考察外部动荷载的空间分布与地基自身振动特性... 为了提高地震作用下结构与土相互作用体系分析效率,对应用Ritz向量法求解SSI体系地基子结构主模态及进行地震反应计算的适用性与有效性进行了分析研究.根据地基土主模态分布较为分散的特点,考察外部动荷载的空间分布与地基自身振动特性的对应关系,滤除对地基振动贡献较小的低阶振型.算例分析结果表明,Ritz向量法自振特性计算效率较传统模态向量有明显提高,同等动力反应分析精度条件下截取的模态数量仅为后者的1/7,大大降低了地基子结构的计算规模,该方法应用于地基土的主模态分析十分有效. 展开更多

关键词 ritz向量 结构与土相互作用 子结构法 地基主模态

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乌金渡桥自振特性影响分析

9

作者 张长俊 汪辛 《黑龙江交通科技》 2025年第6期60-66,共7页

为探讨乌金渡桥的自振特性,通过建立其有限元模型,运用多重Ritz向量法进行特征值分析,确定了桥梁在顺桥向、横桥向、竖向三个方向的主要振型和自振频率。分析桥梁的自振频率随振型阶数的变化规律,发现自振频率随振型阶数的增加而增大,... 为探讨乌金渡桥的自振特性,通过建立其有限元模型,运用多重Ritz向量法进行特征值分析,确定了桥梁在顺桥向、横桥向、竖向三个方向的主要振型和自振频率。分析桥梁的自振频率随振型阶数的变化规律,发现自振频率随振型阶数的增加而增大,其中第一阶振型频率最低且周期最长。明确主要振型包括拱肋面外对称振动、面内反对称振动和桥面系与拱肋面内耦合振动。为进一步了解参数的影响,考察了钢管壁厚、矢跨比及横撑布置形式对自振特性的影响。结果表明,拱肋截面壁厚变化对自振频率的变化量不超过1.2%;矢跨比增大时,自振频率逐渐减小;不同横撑布置形式中,方案四的自振频率变化量最大,不超过0.5 Hz,自振频率与质量成反比、与刚度成正比。 展开更多

关键词 钢管混凝土系杆拱桥 自振特性 多重ritz向量法 有限元分析

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列车荷载下土体时程反应的Ritz向量叠加法

10

作者 付相球 潘旦光 柳艺 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2020年第11期1544-1549,共6页

针对轨道交通引起的土体振动计算存在耗时长的问题,为选择相对高效的方法进行场地动力反应分析,文章研究了基于Ritz向量叠加法的计算精度和计算效率。首先分析模态截断指标和土层位移反应峰值随向量阶数的变化规律,讨论不同模态截断指... 针对轨道交通引起的土体振动计算存在耗时长的问题,为选择相对高效的方法进行场地动力反应分析,文章研究了基于Ritz向量叠加法的计算精度和计算效率。首先分析模态截断指标和土层位移反应峰值随向量阶数的变化规律,讨论不同模态截断指标的合理性;然后对比分析了Ritz向量叠加法、振型叠加法和直接积分法3种方法的计算效率。计算结果表明:基于动力贡献的截断指标与Ritz向量截断误差的变化规律相同,且基于模态截断指标所得向量数目略大于实际所需的向量数目,适合作为Ritz向量截断的依据;在计算精度基本相同的情况下,振型叠加法的计算耗时最长,直接积分法次之,Ritz向量叠加法最短。 展开更多

关键词 列车荷载 ritz向量叠加法 振型叠加法 直接积分法 截断误差

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地下结构地震反应计算的Ritz向量法

11

作者 杨志恒 陈攀 +2 位作者 骆湘勤 孙传海 吴德汉 《价值工程》 2023年第32期155-157,共3页

进行地下结构动力地震反应分析时,涉及大规模计算问题。为提高计算效率将Ritz向量法引入结构动力反应。首先,总结了Ritz向量法(MRV)求解结构动力反应的实现过程;然后用MRV法计算了某悬臂梁的模态特性和地震反应;最后,用MRV法分析了某地... 进行地下结构动力地震反应分析时,涉及大规模计算问题。为提高计算效率将Ritz向量法引入结构动力反应。首先,总结了Ritz向量法(MRV)求解结构动力反应的实现过程;然后用MRV法计算了某悬臂梁的模态特性和地震反应;最后,用MRV法分析了某地铁车站的地震反应特点。计算结果表明,MRV法能有效处理大规模动力分析问题。 展开更多

关键词 ritz向量法 地震反应 地下结构 计算效率

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大跨度屋盖结构等效静力风荷载中共振分量的确定方法研究 被引量：18

12

作者 陈波 武岳 沈世钊 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2007年第1期51-55,66,共6页

大跨度屋盖结构等效静力风荷载中的共振分量确定,包括对结构共振响应的准确计算以及如何将其等效为静力风荷载这两个主要问题。针对第一个问题,提出Ritz-POD法分析该类结构的风振响应,以解决在结构风振响应分析中存在的多振型参与结构... 大跨度屋盖结构等效静力风荷载中的共振分量确定,包括对结构共振响应的准确计算以及如何将其等效为静力风荷载这两个主要问题。针对第一个问题,提出Ritz-POD法分析该类结构的风振响应,以解决在结构风振响应分析中存在的多振型参与结构振动且高阶振型对结构风振响应贡献可能较大这一问题;针对第二个问题,将等效静力风荷载的共振分量表示为各Ritz向量的等效惯性力的组合。对一鞍型索网结构的等效静力风荷载分布情况进行了分析;结果表明,能够有效地解决大跨度屋盖结构等效静力风荷载的确定问题。 展开更多

关键词 风振响应 等效静力风荷载 共振分量 ritz向量法 本征正交分解法

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大跨度屋盖结构等效静风荷载研究 被引量：31

13

作者 武岳 陈波 沈世钊 《建筑科学与工程学报》 CAS 2005年第4期27-31,39,共6页

有关等效静风荷载理论的研究,以往多针对高层、高耸结构展开。大跨度屋盖结构与高层、高耸结构形式相比,最大的不同在于要考虑多阶振型的影响。由此带来的问题有:对于结构的不同构件和不同响应类型,其等效原则不是惟一的;结构振动模式... 有关等效静风荷载理论的研究,以往多针对高层、高耸结构展开。大跨度屋盖结构与高层、高耸结构形式相比,最大的不同在于要考虑多阶振型的影响。由此带来的问题有:对于结构的不同构件和不同响应类型,其等效原则不是惟一的;结构振动模式与荷载分布形态密切相关;如何考虑多阶振动模态的组合。针对以上3个问题,分别探讨了相应的解决思路,并初步给出了关于结构等效背景分量和等效共振分量的确定方法。研究表明:该方法在保证控制点等效的同时,还能使结构其他部位的等效响应更接近于实际可能出现的最不利响应,因而能够更加准确地反映出大跨度屋盖结构风振响应的本质特征。 展开更多

关键词 屋盖结构 等效静风荷载 本征正交分解法 里兹向量叠加法 荷载响应相关系数法

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鞍形索网等效静力风荷载研究 被引量：7

14

作者 陈波 武岳 沈世钊 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第6期1-5,18,共6页

针对大跨度屋盖结构多振型参与振动的特点,提出了一套确定该类结构等效静力风荷载的精细化方法。该方法的流程包括风振响应分析和静力等效两个阶段,每个阶段又分为平均分量、背景分量和共振分量等3个部分分别进行研究。风振响应分析时,... 针对大跨度屋盖结构多振型参与振动的特点,提出了一套确定该类结构等效静力风荷载的精细化方法。该方法的流程包括风振响应分析和静力等效两个阶段,每个阶段又分为平均分量、背景分量和共振分量等3个部分分别进行研究。风振响应分析时,背景响应分析采用准静力方法;共振响应分析综合运用本征正交分解法(POD法)和Ritz向量直接叠加法。静力等效时,等效静力风荷载的背景分量采用荷载响应相关系数法分析,其共振分量表示为多个主要参与振型惯性力的组合。基于本文的分析方法,对一鞍形索网结构的风振响应和等效静力风荷载进行了研究,探讨了不同风向下、针对不同响应的等效静力风荷载分布情况。结果表明本文方法能够有效地分析大跨度屋盖结构的风振响应和等效静力风荷载,能够解决大跨度屋盖结构中多振型参与振动这一主要问题。 展开更多

关键词 大跨度屋盖结构 风振响应 等效静力风荷载 ritz向量法 本征正交分解法

原文传递

螺旋式输液管道振动的有限元法分析 被引量：8

15

作者 倪振华 张欢 《计算结构力学及其应用》 CAS CSCD 1992年第2期153-162,共10页

本文采用有限元法分析螺旋式输液管道流固耦合振动。基于哈密顿变分式推导了单元质量矩阵、刚度矩阵及科里奥利力引起的阻尼矩阵,讨论了不同的流体速度、边界条件及螺距角对输液管固有频率的影响。文内还提出用于非经典非对称阻尼系统... 本文采用有限元法分析螺旋式输液管道流固耦合振动。基于哈密顿变分式推导了单元质量矩阵、刚度矩阵及科里奥利力引起的阻尼矩阵,讨论了不同的流体速度、边界条件及螺距角对输液管固有频率的影响。文内还提出用于非经典非对称阻尼系统的双边里兹向量方法,并给出该方法与HQR法在计算精度与计算时间上的比较。 展开更多

关键词 螺旋式 输液管道 有限元法 振动

原文传递

单层球面网壳结构风致响应计算的块里兹向量法 被引量：3

16

作者 李方慧 倪振华 沈世钊 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第2期128-132,共5页

单层球面网壳结构自振频率密集,且高阶模态可能对结构的风致响应有较大贡献。利用传统模态叠加法计算结构风致响应时需截取较多的模态,导致计算效率较低。本文提出的块里兹向量法所生成的向量都是被荷载所激发的,因此仅使用少数向量即... 单层球面网壳结构自振频率密集,且高阶模态可能对结构的风致响应有较大贡献。利用传统模态叠加法计算结构风致响应时需截取较多的模态,导致计算效率较低。本文提出的块里兹向量法所生成的向量都是被荷载所激发的,因此仅使用少数向量即可获得准确的响应结果。块里兹向量迭代所需的多荷载模式可以利用本征正交分解(POD)技术获得,这种技术将脉动风压场分解为与时间无关的协方差模态以及与空间位置无关的主坐标。根据风洞实验同步测量的风压数据,利用本文计算了0.1和0.2矢跨比的单层球面网壳的风致响应。通过与传统模态叠加法计算结果的对比分析说明了本文方法的有效性。 展开更多

关键词 风致响应 块里兹向量法 本征正交分解法 风洞试验 单层网壳结构

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工程结构特征值问题的加速解法 被引量：2

17

作者 孙丽萍 李力波 《船舶工程》 CSCD 北大核心 2002年第3期30-32,共3页

求解大型结构动态响应的特征模态时 ,用传统的特征值解法很难完成 ,因此有必要寻求一种加速解法。本文给出了求解大型结构特征值问题的加速子空间迭代法 ,它采用Gram Schmidt正交化过程消除收敛的特征向量 ,使得计算时间大大减少。文中... 求解大型结构动态响应的特征模态时 ,用传统的特征值解法很难完成 ,因此有必要寻求一种加速解法。本文给出了求解大型结构特征值问题的加速子空间迭代法 ,它采用Gram Schmidt正交化过程消除收敛的特征向量 ,使得计算时间大大减少。文中通过实例对此法进行了验证。 展开更多

关键词 工程结构 特征值 加速解法 里茨基向量 子空间迭代法

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结构动力分析的静态子结构法 被引量：2

18

作者 楼梦麟 《工程力学》 EI CSCD 1990年第1期57-66,共10页

文中把静态子结构法与 Ritz 向量直接叠加法相结合,构成了结构动力分析的静态子结构方法,这一方法对于大型结构的动力分析问题是十分有效的。

关键词 结构 动力分析 静态 子结构法

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准静力补偿技术在大跨度屋盖结构风致响应计算中的应用

19

作者 李方慧 顾明 +1 位作者 倪振华 沈世钊 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2008年第4期1-3,共3页

大跨度屋盖结构因跨度大、质量轻等特点对风荷载较为敏感,风荷载通常是结构设计的控制荷载。该类结构风致响应计算表现出多模态参与以及模态耦合项不能忽略的特点,采用传统模态叠加法截取模态数多导致计算繁琐,因此需要研究一些精确而... 大跨度屋盖结构因跨度大、质量轻等特点对风荷载较为敏感,风荷载通常是结构设计的控制荷载。该类结构风致响应计算表现出多模态参与以及模态耦合项不能忽略的特点,采用传统模态叠加法截取模态数多导致计算繁琐,因此需要研究一些精确而高效的方法。将准静力补偿技术应用于风致响应分析中,块里兹向量法在前处理阶段考虑脉动风荷载的空间分布特点,生成的初始向量为脉动风荷载空间分布模式的静力响应,保证生成的向量都对响应有贡献,而模态加速度法在后处理阶段采用准静力补偿理论补偿被忽略的高阶模态带来的误差,基于准静力补偿技术建立上述两方法之间的紧密联系。借助风洞试验同步测量的风压数据,以0.1矢跨比单层球面网壳结构为例进行风致响应计算,通过对比分析验证准静力补偿技术有效性。 展开更多

关键词 单层球面网壳 风致响应 准静力补偿技术 模态加速度法 块里兹向量 风洞试验

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求解非比例阻尼体系复模态的实模态摄动法 被引量：5

20

作者 楼梦麟 范么清 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第1期112-118,共7页

根据工程结构的实际情况,建立了非比例阻尼结构体系复模态特性的近似求解方法——实模态摄动法．这一方法以复Ritz向量展开原理为基础,把非比例阻尼结构体系复模态特性的分析过程分解为两个基本步骤,首先以结构体系的实模态向量构建复R... 根据工程结构的实际情况,建立了非比例阻尼结构体系复模态特性的近似求解方法——实模态摄动法．这一方法以复Ritz向量展开原理为基础,把非比例阻尼结构体系复模态特性的分析过程分解为两个基本步骤,首先以结构体系的实模态向量构建复Ritz向量的求解子空间,然后通过非线性复代数方程组的求解代替扩阶后的复特征值方程的求解,从而简化了计算过程．通过两个算例表明:这一方法不仅计算简便,而且具有较高的计算精度和执行效率,对于复杂的非比例阻尼系统是很适用的,具有一定的工程应用价值． 展开更多

关键词 非比例阻尼 复模态 模态摄动法 复ritz向量展开 复杂结构

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