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单点和多点荷载输入的虚拟激励法实用求解模式

【Published time:2015/2/4】 【Read the number:508】

单点和多点荷载输入的虚拟激励法实用求解模式  点击下载

摘要: 在实际工程中采用虚拟激励法( pseudo excitation method,PEM) 往往需要编写复杂计算程序,为方便工程应用,建立了一种对应单点和多点荷载输入的虚拟激励法实用求解模式。考虑地震作用、风荷载等多种随机荷载,提取单点和多点荷载输入下计算结构虚拟响应的实用求解模式,并利用常规有限元分析软件的谐振稳态分析完成PEM 核心计算,最后通过线性组合重新构建结构虚拟响应和功率谱密度函数的求解公式,从而在常规有限元分析软件中实现了PEM 算法。由于采用建议方法可将PEM 算法的核心计算交由有限元分析软件完成,在保持PEM 高效准确计算优势的前提下显著提高了工作效率,避免了编写复杂计算程序,方便实际工程应用。通过两个典型数值算例验证了建议方法的正确性与有效性,并且指出其对于多种荷载工况的计算效率具有一定优势。
关键词: 单点和多点荷载输入; 虚拟激励法; 实用求解模式; 稳态分析; 功率谱

结论
1) 本文所建立的实用求解模式相对固定且简单规范,借助通用有限元分析软件的谐振稳态分析功能实现求解,通过线性组合得到结构虚拟响应和功率谱,任何具备谐振稳态分析功能的有限元分析软件均可作为虚拟激励法的实现工具。此外,这将使得单点和多点荷载作用的求解过程更规范,方便工程应用,提高了工作效率。
2) 对于多种荷载工况下,如果实用求解模式的作用方向和位置不变,其计算结果可以在多种工况中重复利用,具有显著计算效率优势。

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