摘要：随机振动理论是分析和研究地震作用最为有效的方法,但由于其计算方法复杂低效,而未被实际工程设计所采用。虚拟激励法很好地解决了这个问题,为功率谱法在工程设计中的应用开辟了广阔的前景。采用虚拟激励法对某层间隔震结构进行了抗震验算,并与时程分析法的计算结果进行了比较,得到了一致的结果。证明了计算方法的有效性,并为其他类似工程的抗震设计和分析提供了借鉴和帮助。

摘要：针对框架结构的受力特点,采用增设摇摆刚架的抗震设计方法。以某6层框架结构作为研究对象,建立结构体系的计算模型,并将状态空间与虚拟激励法相结合,求解结构的平稳随机响应;以所得随机响应计算框架-摇摆刚架体系的动力可靠度,探讨了多遇地震作用下不同刚度比的摇摆刚架对结构体系动力可靠度的影响。结果表明:通过增设不同刚度比的摇摆钢框架,可以有效降低结构体系各层及整体结构的条件失效概率,为工程设计和研究提供一些参考。

摘要：桥梁抖振内力分析是大跨桥梁抗风设计中的一项重要课题。目前,通常采用等效静风荷载的方法来计算桥梁抖振内力。本文将虚拟激励法应用到桥梁抖振内力分析中来,考虑多模态耦合效应,建立了直接应用随机振动方法计算桥梁抖振内力的快速算法。最后,以主跨为628m的某大跨斜拉桥为例进行了多模态耦合抖振内力分析,结果表明:高阶模态的参与将使主梁抖振内力增大,主梁抖振内力的峰因子介于3.4至4.0之间。

摘要：针对轨道车辆运行中受到来自轨道不平顺的多维多点随机激励,采用多维多点虚拟激励法求解其的动力响应。建立某地铁列车的车体、构架、轮对之间相互作用的有限元模型,通过在有限元模型激励处置入大质量,并将推导出的多维多点力功率谱密度矩阵施加于大质量上,运用绝对位移直接求解运动方程,再利用三区间法对转向架构架焊缝疲劳薄弱位置进行寿命预测。计算结果显示,构架的刚性沉浮、横摆、点头模态与弹性扭转模态对其疲劳寿命有较大的影响;研究过程表明,基于多维多点虚拟激励法的振动疲劳计算方法避免了传统虚拟激励法求解拟静态矩阵的繁琐,从而能更高效、快速地求解出车辆运行时的动力响应,同时可为转向架构架从刚度协调的角度提高抗疲劳能力及优化设计提供一种新的途径。

摘要：为探讨随机轨道不平顺作用下中低速磁浮列车和桥梁的动力响应,将虚拟激励法引入磁浮车桥振动分析中,提出中低速磁浮车辆-悬浮控制系统-桥梁耦合系统随机振动分析方法.将中低速磁浮列车简化为弹簧阻尼器连接的多刚体,悬浮系统中电流使用比例-微分(PD)控制方法进行主动控制,采用有限元方法对桥梁进行建模,将随机轨道不平顺转换为一系列简谐波构成的虚拟激励;编制中低速磁浮车桥动力系统随机振动分析程序,自动生成系统随机振动方程,利用分离迭代方法对磁浮车辆控制方程和桥梁动力方程进行求解计算.研究结果表明:虚拟激励法能够高效计算中低速磁浮车桥系统随机动力响应,其计算效率约为蒙特卡洛方法的1/11,基于虚拟激励法能够获得中低速磁浮车桥动力系统均值、标准差和时变功率谱密度等统计结果.

摘要：为了进一步推广多维多点虚拟激励法在工程中的应用,以通用有限元软件ANSYS谐分析模块为平台,在结构有限元模型各支撑处激励方向上置大质量块后,直接将地震虚拟激励荷载施加于大质量块上,运用绝对位移直接求解运动方程。与传统虚拟激励法相比,该法不必将绝对位移分解为拟静力位移项和动力相对位移项,避免了求解静力影响矩阵的繁琐,能更高效地实现多自由度大跨结构多维多点虚拟激励荷载在通用有限元软件中的输入与分析,而且不需要编制专门的计算程序,使得工程师更容易接受和运用。

摘要：针对车辆行驶平顺性优化问题,提出基于虚拟激励法的灵敏度分析方法。车辆采用三维有限元模型,路面不平顺视为平稳高斯随机过程。通过对运动方程的微分处理,用虚拟激励代替外激励项,可以高效、精确地得到设计变量的一阶、二阶灵敏度信息;再结合适当的灵敏度优化方法,达到提高车辆平顺性的目的。算例数值结果表明文中方法的正确性和高效性。

摘要：立管是连接海底钻井和海上平台的重要系统.涡激振动是造成立管疲劳损伤的主要因素.受海流的随机作用,立管涡激振动表现出不确定性,对这种随机振动进行快速有效地分析,对于立管的工程设计具有非常重要的意义.考虑随机激励作用,要比确定性激励困难得多,虚拟激励法对于克服这种困难具有很好的效果.近年来,应用虚拟激励法分析立管的涡激损伤问题,取得一些成果,该文对此作一概略的叙述.

摘要：针对研究采煤机摇臂随机载荷作用下振动响应问题时,频率响应函数H矩阵的求解过程繁琐等问题,文中使用虚拟激励法构造虚拟载荷施加于采煤机滚筒,研究采煤机摇臂在纵向随机载荷作用下的振动响应。使用ADAMS多体运动仿真软件建立摇臂多体运动仿真模型,并进行仿真研究,得到仿真结果略大于理论计算结果。对采煤机截割部进行振动试验测试,所得测试结果略大于仿真及理论计算结果,但是误差在10%以内,能够达到精度要求。通过调整系统各个部件的质量、刚度和阻尼研究其对系统振动响应的影响。结果表明,滚筒质量和滚筒连接梁的刚度对系统振动影响较大,在对摇臂进行设计时要进行合适的优化设计。

摘要：在虚拟激励法的基础上,建立了人车路垂向动力学模型和道路虚拟输入模型,推导了车辆非匀速行驶的时-空频率关系,得到了车辆非平稳响应的瞬时功率谱,应用Mathematic语言编制了四分之一人车模型的仿真程序,以简化模型为例,考察了变速车辆行驶的平顺性.数值仿真结果表明,虚拟激励法用于求解车辆振动响应,尤其是用于非平稳随机输入下的车辆振动分析,简便快捷,省时省力,能很好地反映汽车乘坐舒适性.