基于混合TPA的水电机组厂房振动传导研究

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作者 秦净净 职保平 杨春景 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2023年第4期48-53,80,共7页

机组的稳定运行对水电站厂房上下游的经济和社会发展具有重要支撑作用,新时期对水电机组厂房的稳定性要求愈发增高,但以原型观测为基础的振动理论分析与工程实践仍然滞后。为解决水电厂房测点数量不足的问题,该研究以原型观测为基础,考... 机组的稳定运行对水电站厂房上下游的经济和社会发展具有重要支撑作用,新时期对水电机组厂房的稳定性要求愈发增高,但以原型观测为基础的振动理论分析与工程实践仍然滞后。为解决水电厂房测点数量不足的问题,该研究以原型观测为基础,考虑大体系非线性结构的耦合振源传播与放大机理,以实测与仿真计算频响函数(frequency response function, FRF)为核心,搭建混合振动传递路径分析(transfer path analysis, TPA)模型,开展原型-仿真联立分析的水电机组振动传递研究,识别水电机组未测振源、确定振动成分的贡献量等,明确影响响应目标点振动水平的根本原因,并提出局部结构减振措施,形成一套基于传递路径分析方法的水电站厂房振动分析与控制,为我国水电机组的安全稳定运行、结构设计和优化奠定理论基础。 展开更多

关键词 振动传递 水电机组 贡献量 混合振动传递路径分析(TPA)

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基于EEMD-SOBI的水电机组多源信息分离处理

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作者 职保平 秦净净 +1 位作者 杨春景 于洋 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2023年第4期229-235,294,共8页

水电机组振动观测信号包括相互耦合的水-机-电振源及各类噪声成分,本文提出采用集合经验模态分解-二阶盲辨识(ensemble empirical mode decomposition-second order blind source separation, EEMD-SOBI)的方法对多源观测信号进行识别... 水电机组振动观测信号包括相互耦合的水-机-电振源及各类噪声成分,本文提出采用集合经验模态分解-二阶盲辨识(ensemble empirical mode decomposition-second order blind source separation, EEMD-SOBI)的方法对多源观测信号进行识别。对观测信号进行解相关等初步处理后,白化计算各信号二阶统计量,计算观测信号协方差对角矩阵,最终计算振源的最优估计,对振源成分进行识别。仿真计算和模拟计算的结果均表明,仅利用观测信号均可分离出源信息且对噪声不敏感,基本能够识别出源信息,针对某电站实测单信号和多信号分析时,可有效识别出信号源成分,为水电机组的振源识别提供支撑。 展开更多

关键词 集合经验模态分解-二阶盲辨识(EEMD-SOBI) 水电机组 多源信号 振源识别

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基于几何优化算法的重力坝坝基抗滑稳定可靠度分析 被引量：7

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作者 秦净净 王刚 管莉莉 《水力发电》 北大核心 2015年第4期39-42,共4页

根据可靠度指标β的几何意义,利用数学上不用求函数导数的优化算法,将求解可靠度指标β转化为求极小值的优化问题,从而建立可靠度指标β计算的优化模型,并利用Matlab优化工具箱函数进行求解。算例结果表明,该方法与一次二阶矩法中的验... 根据可靠度指标β的几何意义,利用数学上不用求函数导数的优化算法,将求解可靠度指标β转化为求极小值的优化问题,从而建立可靠度指标β计算的优化模型,并利用Matlab优化工具箱函数进行求解。算例结果表明,该方法与一次二阶矩法中的验算点法计算得到的结论基本一致,但它适用性更广,除了常规问题外,对变量截尾分布及功能函数不易求解等特殊问题也能有效解决,且迭代次数少,效率更高。 展开更多

关键词 结构可靠度 优化算法 坝基抗滑稳定 重力坝

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闸室抗滑稳定的模糊随机可靠度分析 被引量：2

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作者 陶永霞 秦净净 于洋 《水力发电》 北大核心 2019年第11期49-52,共4页

针对水闸观测数据偏少,水闸闸室稳定分析中出现的大量不确定因素等问题,在刚体极限平衡法的基础上,结合随机可靠度和模糊数学理论,对节制闸闸室抗滑稳定性模糊随机可靠度进行综合探讨。选取某水闸为例,考虑地基抗剪断参数的模糊随机性,... 针对水闸观测数据偏少,水闸闸室稳定分析中出现的大量不确定因素等问题,在刚体极限平衡法的基础上,结合随机可靠度和模糊数学理论,对节制闸闸室抗滑稳定性模糊随机可靠度进行综合探讨。选取某水闸为例,考虑地基抗剪断参数的模糊随机性,对摩擦系数f、粘聚力c等模糊随机变量采用模糊截集,将闸室失稳状态和稳定状态之间的界限采用隶属度函数模糊化,考虑水平截集、参数负相关性、隶属函数的不同取值界限以及失效准则隶属函数选取对可靠指标的影响。对比计算结果可知,模糊可靠度更能真实反映闸室抗滑的稳定性,为闸室抗滑可靠性研究提供了一种新的方法。 展开更多

关键词 闸室稳定 模糊数学 可靠度 隶属函数 分析

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水电机组振动传导的参数敏感度分析 被引量：2

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作者 职保平 李正星 +1 位作者 秦净净 于洋 《水力发电》 北大核心 2018年第9期55-58,80,共5页

在结构分析中,动力响应的分析对明确结构的振动特性研究具有十分重要的作用,但对振动控制而言,参数的敏感性是其核心问题之一。本文在计算各路径传导力及传导率均值和变化范围的基础上,引入各区间参数,同时结合区间算法、随机摄动理论,... 在结构分析中,动力响应的分析对明确结构的振动特性研究具有十分重要的作用,但对振动控制而言,参数的敏感性是其核心问题之一。本文在计算各路径传导力及传导率均值和变化范围的基础上,引入各区间参数,同时结合区间算法、随机摄动理论,分析各参数对结构响应及传递率的影响,并给出排序。最终,以某伞式混流式水轮发电机组振动模型为例进行计算,明确了有效控制部件,验证了方法的合理性与可行性。结果表明该方法能够计算任意参数不确定性对结构响应及传导率的影响,为水电机组的振动控制分析提供了理论和数据支撑。 展开更多

关键词 敏感性 区间参数 随机参数结构 传导路径 水电站

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教学诊改视角下高职水电站课程改革与实践探索 被引量：2

6

作者 万晓丹 秦净净 《黄河水利职业技术学院学报》 2019年第4期87-90,共4页

为保证课程建设和教学质量,基于教学诊断和改进理念,结合黄河水利职业技术学院内部质量保证体系建设工作实践,对水电站课程诊改进行了实践探索。教学实践证明课程诊改不仅提升了课程教学质量和水平,还为持续推动课程的教学改革提供了借鉴。

关键词 教学诊断与改进 高职水电站课程 信息化平台 内部质量保证体系建设

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基于混合TPA的水电站厂房振动传递变异性研究

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作者 秦净净 职保平 周志琦 《水电能源科学》 北大核心 2022年第10期131-134,204,共5页

为解决水电厂房原型测点数量不足和结构参数不确定性问题,在建立水电站厂房有限元模型的基础上,以实测与仿真计算频率响应函数(FRF)为核心,搭建混合振动传递分析(TPA)模型,推导水电站厂房水力、机械振动荷载识别、路径贡献率表达式,引... 为解决水电厂房原型测点数量不足和结构参数不确定性问题,在建立水电站厂房有限元模型的基础上,以实测与仿真计算频率响应函数(FRF)为核心,搭建混合振动传递分析(TPA)模型,推导水电站厂房水力、机械振动荷载识别、路径贡献率表达式,引入质量、刚度的变异性,建立考虑参数变异性的水电站厂房耦合系统振动传递特性分析方法。在验证方法有效性的基础上以实际电站为例,分析参数不确定性影响,为全面分析水电站厂房振动传递参数变异性提供理论基础。 展开更多

关键词 混合TPA 传递路径 贡献率 敏感度 水电机组—厂房耦合系统

原文传递

基于CFD的水电站厂房水力振源模拟研究

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作者 万晓丹 耿聃 秦净净 《水电能源科学》 北大核心 2019年第9期74-77,154,共5页

传统的水力振源特性研究主要依赖于模型试验,计算方法亦过于简化。通过建立水轮机全流道模型,基于CFD计算软件,对正常工况下的厂房进行了流体计算,总结了蜗壳壁面压力脉动的变化、分布规律及数值大小,进而根据CFD计算结果拟定了5种水力... 传统的水力振源特性研究主要依赖于模型试验,计算方法亦过于简化。通过建立水轮机全流道模型,基于CFD计算软件,对正常工况下的厂房进行了流体计算,总结了蜗壳壁面压力脉动的变化、分布规律及数值大小,进而根据CFD计算结果拟定了5种水力振源施加方案,并利用谐响应算法计算了厂房楼板、机墩、风罩等薄弱部位的振动响应情况,认为可根据流体计算结果在蜗壳内壁不同部位施加相应简谐荷载;且在流体计算结果中提取厂房蜗壳壁面各点的压力脉动数值,采用时程分析法施加于蜗壳对应节点,观察厂房结构振动响应情况,给出了水电站厂房水力振源更加精确、合理的模拟与施加方式。 展开更多

关键词 水力振源 蜗壳 厂房振动 CFD

原文传递

黑岗口水库水沙特性的数值模拟

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作者 职保平 王宇 秦净净 《水利与建筑工程学报》 2017年第5期188-191,共4页

小浪底电站建成后,作为开封市水源地的黑岗口水库不再进行排沙,为了研究黑岗口水库的多年的水沙沉积及分布问题,通过对花园口水文站观测数据及黑岗口引流量数据的分析,结合黑岗口地形数据,依据插值和拟合数学理论,利用Flow-3D软件进行... 小浪底电站建成后,作为开封市水源地的黑岗口水库不再进行排沙,为了研究黑岗口水库的多年的水沙沉积及分布问题,通过对花园口水文站观测数据及黑岗口引流量数据的分析,结合黑岗口地形数据,依据插值和拟合数学理论,利用Flow-3D软件进行建模并进行数值计算得到水库泥沙的空间分布,并推导预测黑岗口水库未来的水沙分布及趋势分析,对黑岗口水库的管理及优化引水工作方式等提供依据,具有一定的现实意义。 展开更多

关键词 黑岗口水库 水沙特性 水力特性

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基于Flow-3D的汴西湖水沙数值模拟

10

作者 王宇 秦净净 职保平 《黄河水利职业技术学院学报》 2018年第3期19-22,共4页

采用开封市汴西湖引水源——黑岗口水库的引流量数据,结合汴西湖地形条件,依据插值和拟合数学理论,利用Flow-3D软件进行建模并计算,综合分析引沙量与时间、流量的关系,得到总的引沙量及空间分布,最终预测汴西湖未来的水沙分布及趋势分析。

关键词 汴西湖 引沙量 水沙分布 数值模拟 F1ow-3D

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混凝土损伤对节制闸闸室体系可靠度的影响

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作者 楚万强 秦净净 《四川水泥》 2020年第12期23-24,共2页

针对水闸在服役期出现混凝土损伤对闸室体系可靠度的影响,本文在传统节制闸闸室体系可靠度分析中考虑损伤效应,基于混凝土指数函数损伤模型建立某一典型节制闸闸室沿闸基的抗滑稳定、闸趾抗压强度和闸踵抗拉强度、上下游应力比极限状态... 针对水闸在服役期出现混凝土损伤对闸室体系可靠度的影响,本文在传统节制闸闸室体系可靠度分析中考虑损伤效应,基于混凝土指数函数损伤模型建立某一典型节制闸闸室沿闸基的抗滑稳定、闸趾抗压强度和闸踵抗拉强度、上下游应力比极限状态方程,运用Monte-carlo法对求得四种单一失效模式对应的可靠指标,运用概率估算网络技术(PNET法)得到水闸体系的可靠指标,并对损伤因子和材料的变异系数做了敏感性分析。结果表明节制闸闸基粘聚力是影响闸室可靠度的敏感因素,基于混凝土损伤的闸室可靠度计算方法是对混凝土损伤和可靠度理论交叉领域的有益探索,对服役水闸的安全评价有一定的指导作用。 展开更多

关键词 水闸闸室 体系可靠度 混凝土损伤 可靠度 敏感性

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基于LR模糊数的水电机组竖向振动传递路径分析 被引量：2

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作者 职保平 秦净净 +1 位作者 许新勇 张宏战 《水力发电》 北大核心 2017年第11期32-35,共4页

为分析水电站实际振动的复杂扰动对结构振动传导特性的影响,在建立完善的伞式混流式水轮发电机组振动模型的基础上,引入质量、阻尼、刚度等参数的模糊性,利用模糊变量的区间运算法则、随机摄动理论,推导了基于LR模糊数的振动路径传递率... 为分析水电站实际振动的复杂扰动对结构振动传导特性的影响,在建立完善的伞式混流式水轮发电机组振动模型的基础上,引入质量、阻尼、刚度等参数的模糊性,利用模糊变量的区间运算法则、随机摄动理论,推导了基于LR模糊数的振动路径传递率的计算方法,该方法可根据模糊数的α水平截集,确定各路径在多模糊变量作用下的传导率取值边界,最终评价各路径贡献度。通过水电机组厂房结构振动分析,明确了模糊变量对传导率及其取值边界的影响,验证了模型和方法的合理性与可行性,并为全面分析水电机组振动特性提供理论和数据支撑。 展开更多

关键词 振动传导路径 传递度 模糊性 区间参数 水电机组

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基于SIMULINK的振动传递路径系统灵敏度分析

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作者 秦净净 王宇 《黄河水利职业技术学院学报》 2020年第2期31-34,共4页

基于一般概率摄动有限元法和结构系统响应的随机性分析理论,应用计算机仿真软件SIMULINK,以传递路径的传递率为度量指标,描述振动传递路径系统的路径传递率的排列顺序,并对振动传导路径系统进行灵敏度分析,得出路径阻尼的灵敏度大于路... 基于一般概率摄动有限元法和结构系统响应的随机性分析理论,应用计算机仿真软件SIMULINK,以传递路径的传递率为度量指标,描述振动传递路径系统的路径传递率的排列顺序,并对振动传导路径系统进行灵敏度分析,得出路径阻尼的灵敏度大于路径刚度的结论。 展开更多

关键词 SIMULINK 振动系统 随机性 传递路径 系统灵敏度 传递率 频域响应

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基于几何优化算法的闸室抗滑稳定可靠度分析 被引量：1

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作者 秦净净 于洋 《黄河水利职业技术学院学报》 2019年第1期21-24,共4页

采用安全系数法复核闸室的结果不能客观、真实地反映结构的安全程度。根据可靠度指标的几何意义,利用已有的不用求函数导数的最优化算法原理,将求解可靠指标问题转化为求极小值的优化问题。分析了最优化方法计算可靠度指标的数学模型及... 采用安全系数法复核闸室的结果不能客观、真实地反映结构的安全程度。根据可靠度指标的几何意义,利用已有的不用求函数导数的最优化算法原理,将求解可靠指标问题转化为求极小值的优化问题。分析了最优化方法计算可靠度指标的数学模型及实现方法,并结合实际工程对该方法进行了验证。 展开更多

关键词 闸室 结构可靠度 最优化算法 优化模型 抗滑稳定

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汴西湖引水对黑岗口水库的影响研究 被引量：1

15

作者 王宇 秦净净 职保平 《人民黄河》 CAS 北大核心 2018年第11期14-17,101,共5页

为了研究汴西湖建成后黑岗口水库泥沙分布变化的相关问题,通过对汴西湖从黑岗口水库引水数据的分析,结合黑岗口-汴西湖地形数据,依据插值和拟合数学理论,利用Flow-3D软件进行建模计算得到黑岗口水库的水沙分布,计算结果表明修建汴西湖... 为了研究汴西湖建成后黑岗口水库泥沙分布变化的相关问题,通过对汴西湖从黑岗口水库引水数据的分析,结合黑岗口-汴西湖地形数据,依据插值和拟合数学理论,利用Flow-3D软件进行建模计算得到黑岗口水库的水沙分布,计算结果表明修建汴西湖后引水闸位置处引水断面收缩,造成一定量的淤积。若不采取相应的措施,将会造成引水效率下降,从而使黑岗口水库和汴西湖的连接干渠倒虹吸丧失正常输水功能。同时,综合对比不同引水方案,得出了根据实际降水量的时间分布来调节输水量的优化方案。 展开更多

关键词 数值模拟 水沙分布 引水 汴西湖 黑岗口水库

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齿墙对提高重力坝动力稳定性的时程法分析

16

作者 秦净净 于洋 王刚 《水力发电》 北大核心 2020年第4期61-64,69,共5页

采用有限元分析软件ABAQUS,以规范反应谱人工地震波作为输入,基于Mohr-Coulomb屈服准则,依据规范的Westergard公式在坝面设置附加质量单元,考虑大坝-库水相互作用,采用无质量地基模型输入设计地震动,黏弹性吸波边界模拟地震动能量向无... 采用有限元分析软件ABAQUS,以规范反应谱人工地震波作为输入,基于Mohr-Coulomb屈服准则,依据规范的Westergard公式在坝面设置附加质量单元,考虑大坝-库水相互作用,采用无质量地基模型输入设计地震动,黏弹性吸波边界模拟地震动能量向无限远域逸散的地基辐射阻尼效应,应用应力积分法分析了齿墙对重力坝坝体特征位置应力、相对位移和抗滑安全系数的时程影响,所得结论对类似地震地质条件下的相似体形的混凝土重力坝工程动力稳定性评价具有良好的参考价值。 展开更多

关键词 齿墙 时程分析 地基辐射阻尼效应 应力积分法 瞬态抗滑安全系数

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基于二阶摄动的水电机组振动传导研究 被引量：1

17

作者 职保平 王宇 +2 位作者 秦净净 于洋 张宏战 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第4期45-49,共5页

在处理参数结构动力响应问题时,现有的分析方法大多局限于一阶分析方法,若参数的不确定量稍大,如油膜等参数,采用一阶分析方法分析可能会失效。在一阶摄动方法的基础上,推导了以二阶偏导计算为基础的二阶摄动分析方法,能够计算频域内结... 在处理参数结构动力响应问题时,现有的分析方法大多局限于一阶分析方法,若参数的不确定量稍大,如油膜等参数,采用一阶分析方法分析可能会失效。在一阶摄动方法的基础上,推导了以二阶偏导计算为基础的二阶摄动分析方法,能够计算频域内结构的振动传递效率,并通过简单算例、水电机组竖向振动传导分析算例验证了方法的可行性,但二阶摄动法在水电机组振动分析时,特别是在固有频率处,存在误差放大的问题。明确了二阶摄动法在水电机组振动传导研究的适用性,即仅适用于非固有频率处的大扰动项分析,为进一步的研究复杂结构的传导路径提供基础。 展开更多

关键词 水电机组 二阶摄动 二阶偏导 传导路径

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轴流式水轮机组振动传递路径分析 被引量：4

18

作者 职保平 尼玛 +1 位作者 秦净净 于洋 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2020年第17期64-69,93,共7页

轴流式机组的振动问题已成为影响其稳定运行的重要因素之一。为分析轴流式水轮发电机组的振动特性,从振动传导路径的角度出发,基于振动基本理论、一般概率摄动法、矩阵微分理论等方法,在建立合理简化模型的基础上,以区间参数表征各导轴... 轴流式机组的振动问题已成为影响其稳定运行的重要因素之一。为分析轴流式水轮发电机组的振动特性,从振动传导路径的角度出发,基于振动基本理论、一般概率摄动法、矩阵微分理论等方法,在建立合理简化模型的基础上,以区间参数表征各导轴承刚度等参数的不确定性,对水力激励的各主要振动传递路径进行理论分析和数值计算,最终在频域内给出振动路径传递率的梯度排序及其扰动范围。通过算例分析,验证了方法的可行性,为分析机组传递路径及振动控制等问题提供的技术支撑。 展开更多

关键词 轴流式水轮机 传导路径 导轴承 区间参数

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混流式水轮机径向振动的传递路径分析 被引量：2

19

作者 职保平 秦净净 +1 位作者 李正星 于洋 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第22期7-13,共7页

为分析伞式混流式水轮发电机组的径向振动特性,探讨频域内径向不平衡力在多路径中的梯度排序。基于振动基本理论和一般概率摄动法,应用Kronecker代数、矩阵微分理论等方法,在考虑质量、阻尼、刚度等参数不确定性时,引入考虑扰动量和参... 为分析伞式混流式水轮发电机组的径向振动特性,探讨频域内径向不平衡力在多路径中的梯度排序。基于振动基本理论和一般概率摄动法,应用Kronecker代数、矩阵微分理论等方法,在考虑质量、阻尼、刚度等参数不确定性时,引入考虑扰动量和参数间相关性的混合型扰动因素,采用混合型加性等价形式的随机参数结构分析方法对径向振动传递路径进行理论分析和数值计算。通过算例分析,在频域内给出径向振动路径传递率和传递率方差及其范围,明确了方法的可行性,为分析机组传递路径及控制水电站振动问题提供的技术支撑。 展开更多

关键词 混流式水轮机 径向振动 导轴承 Kronecker代数 随机参数

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工程参数扰动性计算方法的选择与分析

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作者 于洋 职保平 秦净净 《水力发电》 北大核心 2019年第9期126-129,共4页

工程结构中存在各类型的不确定因素,这些不确定因素对确定性参数结构的计算可能产生较大影响,本文基于振动基本理论、Kronecker代数、矩阵微分理论等方法,在综合概率摄动法、LR模糊数法、区间参数法三类计算扰动问题方法的基础上,分析... 工程结构中存在各类型的不确定因素,这些不确定因素对确定性参数结构的计算可能产生较大影响,本文基于振动基本理论、Kronecker代数、矩阵微分理论等方法,在综合概率摄动法、LR模糊数法、区间参数法三类计算扰动问题方法的基础上,分析各典型方法在计算水利工程结构传递力的计算特性,并以水电机组振动传导为算例,确定三类方法计算扰动范围的扩张性,结合各方法的特征,最终为水利工程计算参数扰动问题提供方法选择依据。 展开更多

关键词 工程结构 扰动性 摄动法 LR模糊数 区间参数

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