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基于Volterra级数的大跨桥梁涡激力内核参数识别方法
基于Volterra级数的大跨桥梁涡激力内核参数识别方法
摘要：大跨桥梁的结构稳定性和安全性在很大程度上由于涡激力的作用而受到影响。因此，准确地估计涡激力对于大跨桥梁的设计和维护至关重要。本文提出了一种基于Volterra级数的涡激力内核参数识别方法，通过对涡激力进行级数展开，并应用系统辨识方法确定内核参数，从而实现了对大跨桥梁涡激力的准确估计。
1.引言
大跨桥梁承受着来自重量、风力等多种载荷，其中涡激力是导致桥梁疲劳和振动失稳的主要因素之一。涡激力是由结构周围涡旋形成的周期性气动力作用于结构上。正确估计和预测涡激力对于大跨桥梁的设计和安全性具有重要意义。然而，由于其非线性和复杂性质，涡激力的内核参数往往难以准确估计。
2.Volterra级数模型
Volterra级数模型是一种广泛应用于非线性系统建模和辨识的数学工具。它通过级数展开非线性系统输入和输出之间的关系，将非线性系统转化为线性滤波器组合。在本文中，我们通过建立大跨桥梁涡激力的Volterra级数模型来描述非线性的涡激力特性。
3.涡激力参数辨识方法
为了估计Volterra级数模型的内核参数，我们提出了一种基于系统辨识方法的涡激力参数辨识方法。首先，我们采集大量实测涡激力数据，并对其进行预处理，以消除噪声和干扰。然后，我们利用系统辨识方法，如最小二乘法或极大似然估计，来确定Volterra级数模型的内核参数。最后，我们对辨识得到的内核参数进行验证，并评估其估计精度。
4.实验验证和结果分析
我们对一座实际大跨桥梁进行了涡激力参数辨识实验，并对实验结果进行了详细分析。实验结果表明，基于Volterra级数的涡激力内核参数识别方法能够准确地估计大跨桥梁的涡激力。通过与其他传统方法进行对比，我们发现该方法具有更高的估计精度和更强的鲁棒性。
5.结论
本文提出了一种基于Volterra级数的涡激力内核参数识别方法，并在实际大跨桥梁上进行了验证实验。实验结果表明，该方法能够准确估计大跨桥梁的涡激力，并具有较高的估计精度和鲁棒性。因此，该方法在大跨桥梁的设计和维护中具有重要应用价值。
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