【SDOF振荡器的非线性-非弹性多轴时间响应分析】用于SDOF振荡器非线性非弹性时程分析的鲁棒性分析研究附Matlab代码

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🔥 内容介绍

单自由度（SDOF）振荡器作为结构动力学与振动分析中的基础模型，广泛应用于机械工程、土木工程等领域的动态响应研究。在实际工况中，SDOF 振荡器常处于多轴荷载作用下，且材料会因荷载超过弹性极限而进入非线性 - 非弹性阶段，表现出刚度退化、塑性耗能等复杂特性。此时，传统的线性弹性分析方法已无法准确描述其动态行为，需采用非线性 - 非弹性时程分析方法。

然而，非线性 - 非弹性时程分析结果受诸多因素（如材料参数误差、荷载输入扰动、数值算法精度等）影响显著，可能导致分析结论的可靠性下降。因此，对 SDOF 振荡器非线性 - 非弹性多轴时间响应分析进行鲁棒性研究，评估其在参数波动或扰动下的稳定性，具有重要的理论与工程意义。本文将构建 SDOF 振荡器的非线性 - 非弹性多轴力学模型，实现时程分析，并通过数值模拟探讨其鲁棒性特征。

二、SDOF 振荡器非线性 - 非弹性多轴力学模型

三、非线性 - 非弹性多轴时间响应分析方法

四、鲁棒性分析方法与指标

五、数值模拟与结果分析

六、结论与展望

本文构建了 SDOF 振荡器非线性 - 非弹性多轴力学模型，采用 Newmark 法实现了时间响应分析，并通过数值模拟研究了其鲁棒性。结果表明：多轴耦合效应显著影响振荡器的非线性 - 非弹性响应；初始刚度与荷载幅值是导致分析结果波动的主要因素；数值算法对微小参数扰动具有较好的稳定性。

未来研究可从三方面拓展：一是引入更复杂的多轴本构模型（如考虑损伤累积）；二是采用区间分析或随机有限元法量化不确定性；三是结合优化算法提出鲁棒性提升策略（如参数自适应调整）。本研究可为 SDOF 振荡器在复杂荷载下的动态设计与安全评估提供参考。

⛳️ 运行结果

🔗 参考文献

[1] 赵硕,魏雪霞.地震波作用下相邻偏心结构的非线性碰撞过程研究[C]//北京力学会第13届学术年会.0[2025-08-14].

[2] 汪梦甫,周锡元.On precise time integration method for non-classically damped MDOF systems[J].地震工程与工程振动:英文版(1期):79-85[2025-08-14].

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