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典型文献
泊松白噪声激励下强非线性系统的半解析瞬态解
文献摘要:
自然界与工程中都普遍存在着随机扰动,且大多数呈现出固有的非高斯性质,若采用高斯激励建模可能会导致巨大的误差.泊松白噪声作为一种典型且重要的非高斯激励模型,已引起了广泛的关注.目前,泊松白噪声激励下系统的动态特性分析主要集中于稳态响应的研究,而针对瞬态响应的求解难度仍较大,需进一步发展.本文引入径向基神经网络,提出了一种泊松白噪声激励下单自由度强非线性系统瞬态响应预测的高效半解析方法.首先将广义Fokker-Plank-Kolmogorov(FPK)方程的瞬态解表示为一组含时变待定权值系数的高斯径向基神经网络;然后采用有限差分法离散时间导数项,并结合随机取样技术构造含时间递推式的损失函数;最后通过拉格朗日乘子法使得损失函数最小化获得时变最优权值系数.作为算例,探究了两个经典强非线性系统,并采用蒙特卡罗模拟方法对解析结果加以验证.结果表明:本文方法所获得的瞬时概率密度函数与蒙特卡罗模拟数据吻合地较好,并且算法具备较高的计算效率.在系统响应的整个演化过程中,本文所提方法能够非常有效地捕捉到系统响应在各个时刻下的复杂非线性特征.此外,本文方法所获得的高精度半解析瞬态解,不仅可作为基准解检验其他非线性随机振动分析方法的精度,对于结构的优化设计也存在巨大的潜在应用价值.
文献关键词:
泊松白噪声;强非线性系统;径向基神经网络;瞬态响应;半解析解
作者姓名:
叶文伟;陈林聪;孙建桥
作者机构:
华侨大学土木工程学院,福建厦门 361021;福建省智慧基础设施与监测重点实验室,福建厦门 361021;加州大学Merced 分校工程学院,美国默塞德 95343
文献出处:
引用格式:
[1]叶文伟;陈林聪;孙建桥-.泊松白噪声激励下强非线性系统的半解析瞬态解)[J].力学学报,2022(12):3468-3476
A类:
泊松白噪声,非高斯激励
B类:
白噪声激励,强非线性系统,随机扰动,非高斯性,激励模型,动态特性分析,稳态响应,瞬态响应,解难,径向基神经网络,下单,单自由度,响应预测,解析方法,Fokker,Plank,Kolmogorov,FPK,解表,待定,定权,权值系数,有限差分法,离散时间,导数,数项,随机取样,取样技术,技术构造,递推式,损失函数,拉格朗日乘子法,蒙特卡罗模拟,概率密度函数,模拟数据,计算效率,系统响应,捕捉到,刻下,非线性特征,基准解,随机振动分析,潜在应用,半解析解
AB值:
0.299528
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