转子动响应灵敏度分析的多复域摄动法

1

作者 姜东 王贞露 +3 位作者 钱慧 杭晓晨 曹芝腑 朱锐 《振动工程学报》 北大核心 2025年第3期469-479,共11页

动响应灵敏度分析广泛应用于转子模型修正、参数识别和结构优化等问题。本文提出了一种基于多复域摄动的转子动响应一阶、二阶和混合灵敏度分析方法。分别在两个复数方向对设计参数进行摄动,得到双复数域的转子系统动力学方程,运用柯西... 动响应灵敏度分析广泛应用于转子模型修正、参数识别和结构优化等问题。本文提出了一种基于多复域摄动的转子动响应一阶、二阶和混合灵敏度分析方法。分别在两个复数方向对设计参数进行摄动,得到双复数域的转子系统动力学方程,运用柯西-黎曼矩阵将复数运动方程扩维得到等价实数运动方程,求解等价实数运动方程,从而同时得到系统响应、一阶灵敏度和二阶灵敏度,并获得动响应灵敏度的Hessian矩阵。以单盘转子系统和燃气发生器转子系统为研究对象进行数值仿真分析,验证所提转子动响应灵敏度分析方法的正确性。相较于传统的有限差分法,多复域摄动法对摄动步长引起误差的不敏感,求解精度更高。 展开更多

关键词 转子动响应 多复域摄动法 二阶灵敏度 混合灵敏度

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考虑时变特性的车-桥耦合系统非平稳振动频域方法研究 被引量：2

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作者 雷思勉 葛耀君 李奇 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1930-1941,共12页

当列车行驶经过桥梁时,由于车辆在桥上的位置随时间不断变化,车-桥耦合系统具有时变特性,即使假设轨道不平顺为平稳激励,车辆和桥梁的振动仍然是一种非平稳的随机过程。本研究旨在提出一种非平稳频域分析方法,以高效分析受轨道不平顺激... 当列车行驶经过桥梁时,由于车辆在桥上的位置随时间不断变化,车-桥耦合系统具有时变特性,即使假设轨道不平顺为平稳激励,车辆和桥梁的振动仍然是一种非平稳的随机过程。本研究旨在提出一种非平稳频域分析方法,以高效分析受轨道不平顺激励的车-桥耦合系统的非平稳随机振动问题。首先推导了单节列车通过单跨简支桥的耦合系统时变频响传递函数(FRF),据此描述线性时变系统的动力特性。该函数满足一组变系数微分方程,可采用摄动法求解该函数,从而提高计算效率。随后,结合PRIESTLEY的演化谱理论,推导非平稳随机响应的演化功率谱密度函数(EPSD)。基于非平稳频域分析方法,计算响应时变均值和方差,结合3σ准则来估计非平稳响应的极值。研究结果表明,由于轨道不平顺的影响,车辆振动表现出平稳随机过程的特性,但其方差较大,表现出更大的离散性;而桥梁的振动则呈现出明显的非平稳特性,但方差较小,响应具有较小的随机性。极值分析表明,轨道不平顺激励对车辆振动具有显著影响,其均方根对极值响应起主导作用。而轨道不平顺激励对桥梁振动的影响较小,桥梁振动则主要受移动质量影响,其响应的极值主要受均值的影响。此外,相较于系统位移响应,车速对加速度响应的影响更为显著,例如车身加速度响应最大值随车速的增加可增大至3倍左右。 展开更多

关键词 车桥耦合 轨道不平顺 频域分析方法 非平稳随机振动 摄动法 演化谱

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暂态稳定约束下并网逆变器控制参数可行域优化设计方法 被引量：2

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作者 张梓钦 陈仲伟 +1 位作者 朱东海 邹旭东 《华中科技大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期52-59,68,共9页

针对弱电网下并网逆变器的锁相环及电流环参数设计不当极易引起稳定性问题,提出了一种计及并网逆变器暂态稳定约束的控制参数可行域优化设计方法.首先,采用D分割法获得满足幅值裕度、相位裕度和带宽等多重约束条件下并网逆变器锁相环和... 针对弱电网下并网逆变器的锁相环及电流环参数设计不当极易引起稳定性问题,提出了一种计及并网逆变器暂态稳定约束的控制参数可行域优化设计方法.首先,采用D分割法获得满足幅值裕度、相位裕度和带宽等多重约束条件下并网逆变器锁相环和电流环的控制参数可行域;然后,结合并网逆变器奇异摄动模型中快、慢子系统暂态稳定约束条件进一步优化上述参数可行域;最后,基于所设计的控制参数,通过SpaceR硬件在环实验平台进行了验证,结果表明该方法所设计出的参数能够同时保证并网逆变器的控制性能与暂态稳定性. 展开更多

关键词 弱电网 并网逆变器 奇异摄动模型 暂态稳定 参数可行域优化设计 D分割法

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一种八木天线前向增益优化的改进处理方法 被引量：4

4

作者 杨绍麟 柯亨玉 +2 位作者 侯杰昌 吴世才 杨子杰 《电波科学学报》 EI CSCD 2001年第2期162-167,共6页

就文献中八木天线前向增益优化的单元间距微扰迭代法 ,提出了一种改进的处理方法。它采用 Hallen方程和电流分布函数的殆全域多项式展开相结合的方法作为天线分析的基础 ,使得优化算法的数学表达更为简洁 ,尤其避免了半波振子作激励单... 就文献中八木天线前向增益优化的单元间距微扰迭代法 ,提出了一种改进的处理方法。它采用 Hallen方程和电流分布函数的殆全域多项式展开相结合的方法作为天线分析的基础 ,使得优化算法的数学表达更为简洁 ,尤其避免了半波振子作激励单元时繁杂的数学处理 ,简化了数值计算过程 ,而且矩阵维数增加不多。文中给出了天线分析部分的计算实例和结果比较。 展开更多

关键词 八木天线 数值优化 前向增益

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大规模工程涡流场有限元计算的困境与展望 被引量：14

5

作者 谢德馨 朱占新 +1 位作者 吴东阳 王健 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第5期1250-1257,共8页

精确计算涡流场分布及其在导电材料中产生的损耗,对于电工设备的优化设计与安全运行至关重要。在现阶段,特大型电机、变压器等电工设备中的三维工程涡流场有限元分析存在计算规模大、计算时间长和计算精度不能满足工程精度要求的问题。... 精确计算涡流场分布及其在导电材料中产生的损耗,对于电工设备的优化设计与安全运行至关重要。在现阶段,特大型电机、变压器等电工设备中的三维工程涡流场有限元分析存在计算规模大、计算时间长和计算精度不能满足工程精度要求的问题。该文主要从计算方法的层面分析这类问题的研究现状和关键难点,介绍诸如叠片铁心材料特性的传统和改进型均匀化模型、子问题扰动有限元法、区域分解法、单元级别的并行有限元法等针对上述问题的研究对策,分析不同方法的优点和局限性,并提出对今后进一步研究策略的建议,作为快速、高效地实现三维工程涡流场大规模计算任务的参考。 展开更多

关键词 工程涡流场 大规模计算 叠片铁心均匀化 有限元法(FEM) 子问题扰动 单元接单元(EBE)并行计算

原文传递

三峡升船机船-水-厢耦合系统的非线性有限元时域计算 被引量：3

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作者 阮诗伦 程耿东 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期290-295,共6页

根据三峡升船机船厢的受力特点,在船厢的纵剖面上建立了非线性水波方程和船-水-厢的耦合运动方程。对非线性水波方程利用摄动理论进行分解得到一阶方程和二阶方程,然后运用伽辽金法得到耦合的有限元离散方程,结合精细积分法进行时域计... 根据三峡升船机船厢的受力特点,在船厢的纵剖面上建立了非线性水波方程和船-水-厢的耦合运动方程。对非线性水波方程利用摄动理论进行分解得到一阶方程和二阶方程,然后运用伽辽金法得到耦合的有限元离散方程,结合精细积分法进行时域计算。计算采用平面八节点等参单元,并给出了若干算例。 展开更多

关键词 三峡升船机 船-水-厢耦合系统 受力特点 非线性水波方程 摄动理论 伽辽金法 精细积分法

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奇异摄动对流扩散问题的区域分解算法 被引量：1

7

作者 王传丽 殷政伟 武从海 《河南科技大学学报（自然科学版）》 CAS 2008年第3期40-43,59,共5页

将奇异摄动对流扩散问题的区域分解算法推广到二维非定常的情形,并将Shishkin混合有限差分格式与区域分解方法结合,得到了此类方程更高精度的并行算法。

关键词 区域分解算法 对流扩散问题 SHISHKIN网格 奇异摄动

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光学差分参量放大布里渊时域分析优化研究

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作者 秦祖军 梁国令 +2 位作者 张文涛 叶松 熊显名 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期232-236,共5页

为了优化设计基于光学差分参量放大的布里渊光时域分析抽运的脉冲编码形式以及斯托克斯光与反斯托克斯光脉宽差,采用微扰法和小信号近似法,获得了探测光与斯托克斯光脉冲、反斯托克斯光脉冲在较小作用区域内的脉冲响应,对其性能进行了... 为了优化设计基于光学差分参量放大的布里渊光时域分析抽运的脉冲编码形式以及斯托克斯光与反斯托克斯光脉宽差,采用微扰法和小信号近似法,获得了探测光与斯托克斯光脉冲、反斯托克斯光脉冲在较小作用区域内的脉冲响应,对其性能进行了理论分析与数值验证。结果表明,π相位斯托克斯光脉冲可有效压缩布里渊增益谱宽,提高布里渊信号信噪比;当斯托克斯光与反斯托克斯光传感脉冲脉宽差为8ns时,探测光布里渊增益最大。这一结果对进一步分析基于光学差分参量放大的布里渊光时域分析系统性能以及开展相关实验研究是有帮助的。 展开更多

关键词 光纤光学 优化设计 微扰法与小信号近似法 布里渊光时域分析

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水面波动问题频域三阶解的一个实例(之二):三阶波形和水动力的求解

9

作者 贺五洲 曾婷 《水动力学研究与进展（A辑）》 CSCD 北大核心 1998年第3期319-328,共10页

针对定深水域中一块直立推板简谐运动引起水面二维波动的问题,在论文[1]已给出速度势三阶解表达式的基础上,本文进一步求取波形和推板所受水动力的三阶解.通过与二阶解及完全非线性解的比较,分析了三阶解在非线性解中的地位和作用.

关键词 水面波动 水动力学 摄动法 频域解 三阶解

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水面波动问题频域三阶解的一个实例(之一):三阶速度势的求解

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作者 贺五洲 《水动力学研究与进展（A辑）》 CSCD 北大核心 1997年第3期298-308,共11页

本文对定深水域中一块直立推板简谐运动引起水面的二维波动作三阶分析和计算,求出流动速度势的三阶解,并对三阶量的组成及求解方法进行讨论和分析。

关键词 水面波动 速度势 摄动法 频域解 三阶解

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奇异摄动拟线性对流扩散问题的区域分解方法

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作者 岑仲迪 《浙江万里学院学报》 2003年第2期38-44,共7页

文章利用区域分解的迭代方法来解决奇异摄动拟线性对流扩散问题.文中算法是基于有限区域分解方法的,是非常适合并行计算的,且给出了算法的有关收敛特性.

关键词 拟线性 奇异摄动 Shishkin网络 区域分解 并行计算

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微扰法时域求解时变电导产生GHz电磁波脉冲研究

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作者 朱言午 石顺祥 +2 位作者 孙艳玲 刘继芳 陈守满 《微波学报》 CSCD 北大核心 2008年第S1期33-36,共4页

提出将微扰法应用在GHz、THz时域脉冲研究中.先求出无微扰时的时域场分布,然后求该时域场同时变电导相作用产生的扰动场,把扰动场加到无微扰下的时域场上,就得到了微扰下的场分布。利用电磁场时域差分方法对所研究问题进行了计算,并进... 提出将微扰法应用在GHz、THz时域脉冲研究中.先求出无微扰时的时域场分布,然后求该时域场同时变电导相作用产生的扰动场,把扰动场加到无微扰下的时域场上,就得到了微扰下的场分布。利用电磁场时域差分方法对所研究问题进行了计算,并进行了实验验证,研究表明,理论结果和数值及实验结果相吻合。 展开更多

关键词 时域微扰法 时变电导 GHz脉冲

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非线性奇异摄动问题的微分求积区域分裂法

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作者 沈烨 吴雄华 《华东地质学院学报》 CAS 2003年第2期142-144,共3页

应用微分求积区域分裂法求解非线性奇异摄动问题。数值实验结果表明,该法准确度高,计算量少。

关键词 微分求积法 区域分裂法 奇异摄动

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奇异摄动内层问题的宽度估计及其数值求解 被引量：1

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作者 邵文婷 郑烁宇 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2020年第4期44-49,共6页

针对奇异摄动内层问题的数值计算,提出了一种内层宽度的估计方法。通过区域分解将原问题拆分为退化问题和内层问题两部分,采用重心形式的有理谱配点法进行离散求解。为了确定内层的宽度,设计了基于一阶导数连续性条件的非线性优化问题... 针对奇异摄动内层问题的数值计算,提出了一种内层宽度的估计方法。通过区域分解将原问题拆分为退化问题和内层问题两部分,采用重心形式的有理谱配点法进行离散求解。为了确定内层的宽度,设计了基于一阶导数连续性条件的非线性优化问题。进一步,借助Adomian分解法考虑了一类非线性内层问题的线性化求解。数值实验验证了该方法的可行性和有效性,对线性和非线性问题均给出了内层宽度的一个合理估计,同时数值解也达到了不错的计算精度。 展开更多

关键词 奇异摄动 内层 宽度估计 有理谱配点法 区域分解

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圆柱体状材料上非Fourier热传导奇异摄动解

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作者 陈序 包立平 +1 位作者 吴立群 蒋亚楠 《杭州电子科技大学学报（自然科学版）》 2023年第2期90-95,共6页

运用非Fourier热传导定律在圆柱体状材料上建立温度场模型,该模型在数学上表达为三维奇异摄动双曲方程的初边值问题。首先,通过柱坐标变换,使用奇异摄动方法得到内外解方程;其次,使用分离变量法求解内外解,得到形式渐近解;最后,运用余... 运用非Fourier热传导定律在圆柱体状材料上建立温度场模型,该模型在数学上表达为三维奇异摄动双曲方程的初边值问题。首先,通过柱坐标变换,使用奇异摄动方法得到内外解方程;其次,使用分离变量法求解内外解,得到形式渐近解;最后,运用余项估计,得到解的一致有效性。 展开更多

关键词 分离变量法 热传导方程 奇异摄动 温度场 有界域

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矩形双脊波导传输特性研究 被引量：1

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作者 李龙洲 雷前召 张修兴 《济南大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2018年第6期516-520,共5页

为了寻找最佳传输特性的波导结构,通过矩形波导内电磁波的波方程、矩形波导内截止波长特性,结合微扰理论以及时域有限差分法研究矩形波导、双脊波导内电磁波传播特性,计算分析矩形波导、双脊波导截止波长随波导结构尺寸的变化。结果表明... 为了寻找最佳传输特性的波导结构,通过矩形波导内电磁波的波方程、矩形波导内截止波长特性,结合微扰理论以及时域有限差分法研究矩形波导、双脊波导内电磁波传播特性,计算分析矩形波导、双脊波导截止波长随波导结构尺寸的变化。结果表明:双脊波导的脊间距越小,单模带宽越大,矩形双脊波导的截止波长较同尺寸矩形波导大;模拟的双脊波导内电磁波主模与第一高次模的场结构图显示,在对称双脊波导的脊点处场强变化、能量损失最大。 展开更多

关键词 矩形波导 脊波导 微扰理论 时域有限差分法 截止波长

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时域稳定鲁棒性边界的扩展

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作者 李战明 陈希平 《甘肃工业大学学报》 1993年第1期79-83,共5页

在系统鲁棒稳定性时域分析中,主要采用Lyapunov直接法,但得出结果的保守性是困忧人们进一步研究的难题之一。本文用Lyapunov直接法分析了线性系统在受到扰动之后的鲁棒稳定性边界,并提出了一种递推算法使估计出的稳定边界向实际边界逼近... 在系统鲁棒稳定性时域分析中,主要采用Lyapunov直接法,但得出结果的保守性是困忧人们进一步研究的难题之一。本文用Lyapunov直接法分析了线性系统在受到扰动之后的鲁棒稳定性边界,并提出了一种递推算法使估计出的稳定边界向实际边界逼近,因而克服了以前学者得出的结论中普遍存在的保守性问题。 展开更多

关键词 系统摄动 时域 稳定性 鲁棒性

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扫描近场光学显微镜探针与光场相互作用的分析 被引量：6

18

作者 徐铁军 许吉英 +1 位作者 王佳 田芊 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期465-469,共5页

采用时域有限差分方法对镀金属膜光纤探针在近场光探测中对光场产生的扰动和相互作用过程进行了数值分析。选择纳米孔径的隐失场光场和镀金属膜光纤探针建立了近场光探测的理论模型,讨论了探针孔径尺寸、扫描高度等因素对光场探测的影响... 采用时域有限差分方法对镀金属膜光纤探针在近场光探测中对光场产生的扰动和相互作用过程进行了数值分析。选择纳米孔径的隐失场光场和镀金属膜光纤探针建立了近场光探测的理论模型,讨论了探针孔径尺寸、扫描高度等因素对光场探测的影响,以及测量光场与初始光场之间的关系等。研究结果表明,当探针孔径尺寸与待测纳米孔径尺寸相当,探针扫描高度在接近探针孔径尺寸的一半时,测量得到的光场分布数据能够准确描述初始光场分布。 展开更多

关键词 成像系统 探针与隐失场相互作用 时域有限差分法 光场探测 扫描近场光学显微镜

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微分求积区域分裂法求解二维奇异摄动问题

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作者 刘书亭 吴雄华 《数值计算与计算机应用》 CSCD 2007年第3期188-197,共10页

本文应用微分求积法结合区域分裂法求解二维奇异摄动问题,数值实验表明,该方法简单易行,计算量少,精确度高.并且微分求积法结合区域分裂法把大型计算化成若干小型计算,避免了微分求积法导出的矩阵不是稀疏矩阵对大型计算不利的缺点.

关键词 微分求积法 区域分裂法 奇异摄动 对流扩散方程

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