大規模構造系の動的応答解析と異常診断に関する研究

大型结构系统动力响应分析与异常诊断研究

• 批准号: 09750266
• 负责人: 井上 卓見
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 1998
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09750266/
• 关键词: 時刻歴応答; 過度応答; 非線形振動; 多自由度系; スプライン関数; 過渡応答; 制振・免振

本研究では,システムの異常を早期に検知し,万一事故が発生した場合でもシステムの応答を正確に把握し被害の拡大防止を行うシステムの開発を目的としている.昨年度は事故発生時の応答解析システムの開発を行い,構造物の制振のために取り付けられる様々な非線形要素について応答シミュレーションを行った.本年度は,この応答解析システムの改良を図り,カーディナルBスプライン関数を利用した新たな逐次積分法を提案し,その有効性を確認した.具体的な内容を以下に示す.1. 区分的に連続な関数であるカーディナルBスプラインの線形結合により応答変位を仮定し,その線形結合の係数を逐次的に求めることで,時刻歴応答を得る逐次積分法を提案した.この手法は用いるカーディナルBスプラインの種類により様々な逐次積分法を定式化でき,その中にはNewmark-β法やWilson-θ法など従来の陰解法と物理的に等価なものも含まれる.すなわち,提案した手法は従来の陰解法を一般化したものであり,目的に応じた種類の逐次積分を選択できる汎用性に富んだ手法であることが明らかになった.2. 提案した手法は,従来の陰解法と比較して計算手順が非常に簡潔に表されるため,計算速度を大きく向上することができた.3. 不連続性をもつ非線形系の解析では,カーディナルBスプラインの特徴であるトゥースケール関係を利用して,応答が不連続点を通過する位置を近似的に非常に簡単に求めうることを明らかにした.これにより逐次積分の発散を防ぎ,計算精度の向上にも大きく寄与することを示した.

这项研究的目的是开发一种能够在早期发现系统异常的系统，即使在不太可能发生的事故中，也能够准确掌握系统响应并防止损害扩大。抑制结构振动的措施。我们对所附加的各种非线性单元进行了响应模拟。今年，我们改进了该响应分析系统，提出了一种新的基于基数B样条函数的逐次积分方法，并验证了其有效性。主要内容如下： 1．我们假设响应位移是基数B样条的线性组合，基数B样条是分段连续函数，并提出了一种逐次积分方法，通过顺序查找线性组合的系数来获得时程响应。该方法使用各种逐次积分可以根据基数 B 样条的类型制定方法，这包括在物理上等同于传统隐式方法的方法，例如Newmark-β方法和Wilson-θ方法。换句话说，所提出的方法是传统隐式方法的推广，并且可以根据目的来使用。已经清楚的是，这是一种高度通用的方法，可以选择不同类型的连续积分。2．与传统的隐式方法相比，该方法的计算过程表达得非常简洁，并且计算速度可以大大提高。 3.在分析具有不连续性的非线性系统时，使用基数方法。尺度关系是B样条的一个特性，我们发现可以很容易地找到响应通过不连续点的位置。这可以防止连续积分的发散，提高计算精度。事实证明，这大大有助于来改善

项目成果

Takumi Inoue,Atsuo Sueoka Yoshiyuki Shimokawa: "Time Historical Response Analysis by Applying the Transfer Influence Coefficient Method" Proceedings of the Asia-Pacific Vibration Conference′97. Vol.1. 471-476 (1997)

Takumi Inoue、Atsuo Sueoka Yoshiyuki Shimokawa：“应用传递影响系数方法进行时间历史响应分析”亚太振动会议论文集97 第 1 卷（1997 年）。

井上卓見,末岡淳男: "伝達影響係数を利用した逐次積分法による非線形振動系の時刻歴応答解析" 日本機械学会論文集(C編). 65-650(掲載予定). (1999)

Takumi Inoue、Atsuo Sueoka：“使用传递影响系数的逐次积分法对非线性振动系统进行时程响应分析”，日本机械工程师学会会刊（编辑 C）（1999 年）。