变化关系映射到平面这样可表示为变换常数的选择为了使模拟滤波器与数字滤波器在低频处有较确切的对应关系，即在低频处有，当较小时有由式可知因而得则和式可重新写成即逼近情况双线性变换具备模拟域到数字域映射变换的总要求，现分析如下将代入到式则得或由上式可见，当时，当时,当时,。这就是说双线性变换把左半平面映射在单位圆的内部把平面的整个轴映射成单位圆，把右半平面映射在单位圆的外部。令，，则由式得所以由此得出模拟滤波器的频率和数字滤波器频率的关系式为图双线性变换的频率间非线性关系这公式的关系如图所示。可以看出，当时，，当时，,当时，。这就是说平面的原点映射为平面，点，而平面的正虚轴和负虚轴分别映射成平面单位圆的上半圆和下半圆。由上所述，可得如下结论模拟滤波器中最大和最小值将保留在数字滤波器中，因此模拟滤波器的通带或阻带变换成数字滤波器的通带或阻带。如果模拟滤波器是稳定的，则通过双线性变换后所得的数字滤波器也定是稳定的。由于平面的整个虚轴映射为平面上的单位圆，因此双线性变换法确实消除了脉冲响应不变变换法所存在的混叠误差，所以逼近是良好的。可见，在频率与间存在严重的非线性。例用双线性变换法设计阶低通数字滤波器，其通带截止频率，抽样频率令。试求该低通数字滤波器的传递函数画出该数字滤波器的级联型结构。解首先得到此数字滤波器的通带截止角频率预畸变，求出相应的模拟滤波器的通带截止频率由模拟滤波器的标准形式阶型推出数字滤波器的级联结构已知阶的型模拟滤波器的传递函数及其极点在平面上的分布如图所示。图平面上的分布易知可得，，，代入到当中，再带入双线性变换式，经整理后得到数字滤波器的级联型结构式。但整理的复杂度会随着阶数的增加而急遭增大。下面将对这个问题作般性推导。得出可以直接从模拟滤波器传递函数得到数字滤波器级联型结构式的公式。阶型模拟滤波器原型若将其分母多项式展开很明显，再带入和双线性变换式要整理成级联型将异常复杂。下面从圆上的共辘极点出发，来推导级联型的每级的表达式。得共轭极点可表示为即再由此每级都带入双线性变换式，就能得到数字滤波器的级联型结构式对于阶节对于阶节其中出版社,陈怀琛数字信号处理教程第版电子工业出版社,杨永才，丁兆国基于的数字滤波器的设计上海上海理工大学出版社,王树勋数字信号处理基础及实验北京机械工业出版社,童诗白，华成英模拟电子技术基础第三版北京高等教育出版社,丁玉美频域的观点来看，数字仿真的条件是时，即模拟系统的最高频率，其中是抽样周期。第六章数字滤波器的设计脉冲响应不变法变换原理脉冲响应不变变换法又称为标准变换法。它是保证从模拟滤波器变换所得的数字滤波器的单位取样响应是相应的模拟滤波器的单位脉冲响应的等间隔取样值，即这为取样周期。的拉氏变换为的变换即为数字滤波器的系统函数。变换和拉氏变换之间的关系可知即时域的取样，使连续时间信号的拉氏变换在平面上沿虚轴周期延拓，然后再经过的映射关系，将映射到平面上，即得。第三章讨论的映射关系表明平面上每宽为的条带，都将重叠地映射到整个平面上。而每条带的左半部分映射在平面单位圆以内，条带的右半部分映射到单位圆外。平面的虚轴映射到单位圆上，但是轴上的每段的虚轴，都对应于绕单位圆周。所以按照脉冲响应不变变换法，从平面到平面的映射不是单值关系，千万不可地认为经过的简单代数变换即可由得到。这里除了这变换之外，还同时含有将以为周期对作周期延拓的过程。脉冲响应不变变换法平面与平面的映射关系如图所示。可得数字滤波器与模拟滤波器频率响应之间关系为即数字滤波器的频率响应是模拟滤波器频率响应的周期延拓。如果模拟滤波器的频响是限带于折叠频率之内的，即,图脉冲响应不变法平面与平面关系这时才使数字滤波器的频率响应在折叠频率以内，重现模拟滤波器的频率响应而不产生混叠失真。但是任何实际的模拟滤波器，都不是带宽绝对有限的，因此，通过脉冲响应不变变换法所得的数字滤波器就不可避免地要出现频谱的混叠失真，如图所示。图脉冲响应不变法中的频率混叠现象只有当模拟滤波器频响在折叠频率以上衰减很大，混叠失真很小时，采用脉冲响应不变法设计的数字滤波器才能满足精度的要求。应该注意，在设计中，当滤波器的指标用数字域频率给定时，不能用减小的办法解决混叠问题。如设计截止频率为的低通滤波器，则要求相应模拟滤波器的截止频率为，减小时，只有让同倍数的增大，才能保证给定的不变。减小使带域,加宽了，但也同倍数加宽，所以如果在带域,外有非零的值，即，则不论如何减小，由于与成同样倍数变化，总还是，不能解决混叠问题。双线性变换法变换原理双线性变换法是使数字滤波器的频率响应与模拟滤波器的频率响应相似的种变换方法。为了克服脉冲响应不变法的多值映射这缺点，我们首先把整个平面压缩变换到中介的平面的横带里宽度为，即从到，然后再通过上面讨论过的标准变换关系将此横带变换到整个平面上去，这样就使平面与平面是对应的关系，消除了多值变换性，也就消除了频谱混叠现象，基本原理如图所示。图双线性变换法的映射关系将平面整个平面压缩到平面的到，可采用以下的变换关系其中为常数这样变为，变为，可将上式写成令,，则可得再将平面通过以下标准,高对网架的影响较小。网架的变形在方向交替出现，但主要变形是在向上。通过分析还获得上弦腹杆下弦中杆件的内力分布，得出部分杆件在不同约束是产生了变号，从而在工程实际施工中应给予考虑。采用模态分析确定了网架结构的十阶模态振型及固有频率，他们是承受动载荷的结构设计中的重要参数。它们表明了系统自由振动的特性。同时知道了结构的固有频率，便可以在设计与改进时使网架结构的固有频率避开其在使用过程中的外部激振频率。同时为之后的谐响应分析奠定基础。通过进步的随机振动谱分析，采用地震波对网架结构进行计算，得出位移速度加速度响应曲线，找出共振频率。说明该网架结构的地震响应既有受迫振动又有结构共振。从模态分析得到的自振频率看，网架由于结构的低阶自振频率与共振频率接近，而高阶振型的峰值响应与第阶振型相比要高的多，所以在工程实际情况中主要考虑该网架的低阶频率易产生共振，从而应避免网架产生共振。由于时间限制，本课题主要完成了以上研究工作，但仍有些问题有待进步研究。如除了本课题中分析的正交正放四角锥网架外，其他形式双层网架的静动力特性如何用非线性方法分析双层网架结构的极限承载能力如何用动力检测的方法评定双层网架结构的质量问题在工程实际中如何很好的避免网架的低阶易振频率等等。附录软件的语言建模程序。,横向网格数量,纵向网格数量,横向网架尺寸,纵向网架尺寸,腹高度,网架总高,建立弦面内各节点,建立弦面内各节点,连接弦面内各节点连接弦面各节点弦与弦节点的连接定义截面性质和材料特性,模型完成后记在论文完成之际，我首先要感谢我的导师。本论文是在老师的悉心指导下完成的。在整个课题工作中，我始终得到导师的全面指导和教诲，在论文的选题和理论上给出了许多意见和建议。导师渊博的专业知识严谨的学风忘我的敬业精神勇于钻研不断创新的科研精神和丝不苟的工作作风给我留下了非常深刻的印象，对我今后的学习工作和生活都有极大的指导意义，并鞭策我在今后的继续学习和工作中努力钻研不断进取。在整个设计期间，无论在学习生活还是在课题的完成过程中，他都给予了我无微不至的关心和无私的帮助，在此，我向我的导师致以最诚挚的谢意,感谢学院的全体老师，正是因为他们辛勤地教导，使我顺利地完成了学业，增长了见识和才干。同时，四年的本科生学习期间，还得到了学院的领导老师及许多朋友的支持和帮助，在此表示深深感谢。同时，在本课题操作过程中，得到了许多同学的大力帮助，对此表示感谢,主要参考文献韩西，钟厉，有限元分析在结构分析和计算机仿真中的应用，重庆交通学院学报，年月，第卷增刊第三期，孙涛，肖汉宁，有限元法在建筑卫生陶瓷生产中的应用，陶瓷科学与艺术，方鹏，江进国，有限元法及技述在钻柱研究中的应用，装备制造技术，年,第期，李建设，顾耀东,有限元法在运动生物力学研究中的应用进展,体育利学,年,第卷第期,杨锋，网架结构在高层建筑宝顶设计中的应用，山西建筑，年月,第卷第期，邢海东，郝际平，徐国彬，索托网架结构在干煤棚工程中的应用，湖南人学学报自然科学版，年变化关系映射到平面这样可表示为变换常数的选择为了使模拟滤波器与数字滤波器在低频处有较确切的对应关系，即在低频处有，当较小时有由式可知因而得则和式可重新写成即逼近情况双线性变换具备模拟域到数字域映射变换的总要求，现分析如下将代入到式则得或由上式可见，当时，当时,当时,。这就是说双线性变换把左半平面映射在单位圆的内部把平面的整个轴映射成单位圆，把右半平面映射在单位圆的外部。令，，则由式得所以由此得出模拟滤波器的频率和数字滤波器频率的关系式为图双线性变换的频率间非线性关系这公式的关系如图所示。可以看出，当时，，当时，,当时，。这就是说平面的原点映射为平面，点，而平面的正虚轴和负虚轴分别映射成平面单位圆的上半圆和下半圆。由上所述，可得如下结论模拟滤波器中最大和最小值将保留在数字滤波器中，因此模拟滤波器的通带或阻带变换成数字滤波器的通带或阻带。如果模拟滤波器是稳定的，则通过双线性变换后所得的数字滤波器也定是稳定的。由于平面的整个虚轴映射为平面上的单位圆，因此双线性变换法确实消除了脉冲响应不变变换法所存在的混叠误差，所以逼近是良好的。可见，在频率与间存在严重的非线性。例用双线性变换法设计阶低通数字滤波器，其通带截止频率，抽样频率令。试求该低通数字滤波器的传递函数画出该数字滤波器的级联型结构。解首先得到此数字滤波器的通带截止角频率预畸变，求出相应的模拟滤波器的通带截止频率由模拟滤波器的标准形式阶型推出数字滤波器的级联结构已知阶的型模拟滤波器的传递函数及其极点在平面上的分布如图所示。图平面上的分布易知可得，，，代入到当中，再带入双线性变换式，经整理后得到数字滤波器的级联型结构式。但整理的复杂度会随着阶数的增加而急遭增大。下面将对这个问题作般性推导。得出可以直接从模拟滤波器传递函数得到数字滤波器级联型结构式的公式。阶型模拟滤波器原型若将其分母多项式展开很明显，再带入和双线性变换式要整理成级联型将异常复杂。下面从圆上的共辘极点出发，来推导级联型的每级的表达式。得共轭极点可表示为即再由此每级都带入双线性变换式，就能得到数字滤波器的级联型结构式对于阶节对于阶节其中出版社,陈怀琛数字信号处理教程第版电子工业出版社,杨永才，丁兆国基于的数字滤波器的设计上海上海理工大学出版社,王树勋数字信号处理基础及实验北京机械工业出版社,童诗白，华成英模拟电子技术基础第三版北京高等教育出版社,丁玉