大跨智能空间结构风振抑制及其小波时频识别关键问题

大跨空间结构应用广泛，但风损风毁问题突出。作为结构风工程与力学、控制学科结合的研究课题，本项目以结构抗风减灾为背景，以大跨智能材料杆件空间结构为对象，研究结构风振的时-频识别及风振抑制关键问题。基于先进小波理论，建立智能杆件空间结构风振响应时变信号和风激励信号的精细时-频识别方法；采用离散搜索优化方法，结合非线性规划和拓扑优化理论，提出智能材料杆件的构成及其位置寻优和数量寻优方法；考虑智能材料杆件介入后的机电耦合行为，构建风振力学模型和振动控制方程；用动力凝聚和鲁棒降阶相结合等方法，解决大型控制方程降阶问题；提出适于智能杆件空间结构风振的高效控制方法和控制律；研究振动控制的时滞问题；通过数值模拟方法分析结构参数和智能杆件参数的寻优问题，评价风振抑制效果。为大型空间结构的抗风减振优化设计提供理论依据和有价值成果。推动传统工程结构的高新化，促进老学科发展。