检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：路一鸣哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

随着中国建造的兴盛与强大,众多跨江跨海跨越峡谷的大跨度桥梁不断修建而成,桥梁类型层出不穷,包括斜拉桥、悬索桥、高架桥、组合体系桥等。斜拉桥的主跨跨径在随着人们通行的需求一直在提高,同样,斜拉索的长度也在随着跨径的提高而不... 详细信息

随着中国建造的兴盛与强大,众多跨江跨海跨越峡谷的大跨度桥梁不断修建而成,桥梁类型层出不穷,包括斜拉桥、悬索桥、高架桥、组合体系桥等。斜拉桥的主跨跨径在随着人们通行的需求一直在提高,同样,斜拉索的长度也在随着跨径的提高而不断增加,随之而来的便是斜拉索进一步变柔,阻尼进一步变小,振动频率进一步降低,振动的模态频率范围进一步变大,进而能够更加接近斜拉桥整桥的振动频率,进一步增大斜拉索发生参数激励的可能性,引发斜拉索的大幅值振动,使得车辆、行人在桥面上的舒适度降低。实际工程中的斜拉桥会受到各种随机荷载激励的影响,比如行车荷载、风荷载、地震荷载等,使得斜拉索的桥面和桥塔锚固端发生振动,当斜拉索索端位移激励的频率与斜拉索自身频率满足1:1倍数关系时,斜拉索会发生主共振,当满足2:1的倍数关系时会发生主参数共振,从而发生大幅值的斜拉索非线性参数振动。为了研究超长斜拉索的非线性参数振动特性及粘滞阻尼器对其控制效果,论文以苏通大桥及其斜拉索为研究对象,主要开展了如下四个方面的研究:(1)利用ANSYS有限元软件,建立了苏通大桥的全桥有限元模型和斜拉索有限元模型,对桥梁模型和斜拉索模型进行了动力特性分析,并验证了模型的正确性。(2)考虑车桥耦合以及桥面不平顺因素,建立了车桥耦合有限元模型,考虑苏通大桥的限速要求,对在车辆荷载作用下斜拉索发生大幅值参数共振的可能性进行了分析。(3)考虑地震荷载的随机性,数值分析了多遇、设防、罕遇地震下桥梁的位移响应,并提取了斜拉索两端的位移时程曲线,将斜拉索索端位移激励频率与斜拉索的基频匹配,确定了能够发生参数共振的斜拉索,并对其进行外激励幅值、结构阻尼以及设置粘滞阻尼器等影响因素的斜拉索参数振动响应分析。(4)通过实测风速生成桥梁风场,进行了季风和台风下的桥梁位移响应分析,对斜拉索两端节点的位移时程曲线进行了提取,通过频率匹配确定了能够发生参数振动的斜拉索,并对其进行外激励幅值、结构阻尼以及外置粘滞阻尼器对斜拉索参数振动响应的影响分析。

关键词：斜拉索行车荷载地震荷载风荷载参数振动阻尼器

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基于参数振动理论的人行桥动力稳定性研究

基于参数振动理论的人行桥动力稳定性研究

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作者：陈思远佛山科学技术学院

学位级别：硕士

人行桥参数振动作用下的动力稳定性问题往往会造成重大的人员伤亡和财产损失。行人纵向、横向步行力会引起人行桥发生参数共振,因此行人纵向—横向步行力的耦合效应是人行桥动力稳定性问题的主要诱因。时滞效应作为人行桥领域中一种客... 详细信息

人行桥参数振动作用下的动力稳定性问题往往会造成重大的人员伤亡和财产损失。行人纵向、横向步行力会引起人行桥发生参数共振,因此行人纵向—横向步行力的耦合效应是人行桥动力稳定性问题的主要诱因。时滞效应作为人行桥领域中一种客观存在的自然现象,对人行桥的动力稳定性的影响不容忽视。本文以人行桥参数振动方程为研究核心,采用实验验证、理论推导和数值分析相结合的方法对人行桥参数振动的响应特征进行探究。具体如下:(1)根据欧拉—伯努利梁的理论建立了纵向简谐力作用下简支梁的Mathieu-Hill.型方程,并依据Bolotin法获得二阶精度的动力不稳定区域,编写程序验证了Bolotin法求解结果的正确性。设计一种用于参数振动实验的装置用以开展简支梁激振实验研究,提出波形分析与功率谱相结合的方法判断简支梁的振动形态,通过激振实验的测试结果揭示梁参数共振的发生过程及作用机理,结论为纵向简谐力会引起梁发生参数振动。(2)改进了Piccardo提出的计算模型,基于能量变分原理推导人行桥纵向—横向耦合参数共振的非线性动力方程,将其改写为Mathieu-Hill.型方程的形式。采用Bolotin法、平均法、Runge-Kutta法分析人行桥的动力稳定性、幅频曲线、动力响应及敏感性参数,得到增大人行桥自身阻尼比、减少桥上行人同步程度、增加人行桥质量能有效避免参数共振现象发生的结论。(3)建立了考虑时滞效应的人行桥纵向—横向耦合参数振动方程。首先对无时滞效应影响的人行桥动力不稳定区域进行求解,将计算结果与前人的研究进行比较,验证本文建立方程及求解方法的正确性。其次,采用Bolotin法求解了考虑时滞效应的人行桥动力不稳定区域,得到时滞效应对稳定区域、临界区域的人行桥动力响应略有影响,而对失稳区域的人行桥动力响应没有影响的结论。最后,运用非线性动力学的方法定性研究了中跨侧的Hopf分岔行为,结论表明人行桥的时滞效应能改变其强迫振动的幅值,但对参数振动的发生没有影响。

关键词：人行桥动力稳定性参数振动 Bolotin法时滞效应

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斜拉桥拉索随机参数振动问题的研究

斜拉桥拉索随机参数振动问题的研究

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作者：崔鹏飞东华理工大学

学位级别：硕士

斜拉桥所受到的激励如地震、车辆、风等均是不确定性荷载,具有一定的随机性,因此全桥振动响应为随机过程,那么桥面和桥塔对拉索的激励亦具有随机性。因此研究拉索在随机激励下的参数振动响应特性更具有实际意义。基于斜拉桥拉索参数振... 详细信息

斜拉桥所受到的激励如地震、车辆、风等均是不确定性荷载,具有一定的随机性,因此全桥振动响应为随机过程,那么桥面和桥塔对拉索的激励亦具有随机性。因此研究拉索在随机激励下的参数振动响应特性更具有实际意义。基于斜拉桥拉索参数振动研究的重点和存在的问题,本论文的研究内容为:第一章对斜拉桥拉索随机参数振动的研究概况(理论、试验概况、工程概况)进行了介绍;论文第二章建立了拉索的运动微分方程、水平拉索的参数振动的模型,并进行了求解分析;论文第三章建立了拉索在端部轴向位移激励下的索-桥-塔耦合的参数振动运动微分方程,并采用多尺度法对模型进行求解,然后采用MATLAB软件进行了相关的数值模拟;论文第四章分别建立了斜拉桥拉索在桥面竖向激励、桥塔水平向激励及两者共同作用下的运动微分方程,并对方程进行了分析;论文第五章建立了斜拉桥拉索在桥面竖向位移激励及桥塔水平位移激励下的模型,并对阻尼项进行了分析,然后进行了数值模拟分析;论文第六章分析建立了拉索在两端轴向随机激励下的运动方程,并进行了分析求解,然后分别建立了拉索在桥面竖向随机激励、桥塔水平向随机激励及两者共同作用下的运动微分方程,并将方程转化为状态方程及It?随机微分方程,最后对拉索在轴向随机激励下的运动方程和桥面竖向随机激励或桥塔水平向随机激励下的运动方程进行了对比分析;论文第七章,对论文中的创新工作进行了总结,并提出了下一步需要研究的问题。论文的创新之处在于,建立受桥面竖向或桥塔水平向位移激励的拉索振动的模型及索-桥-塔耦合的参数振动运动微分方程,考察有垂度斜拉索在两端轴向随机激励下、桥面竖向随机位移激励下、桥塔水平向随机位移激励下及桥面桥塔耦合作用下的运动微分方程,并进行了求解分析,最后对拉索在轴向随机激励和竖向或水平向随机激励下的运动方程进行了对比分析。

关键词：斜拉桥拉索参数振动多尺度法 Monte-Carlo法

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考虑温度及塔梁协同作用的斜拉索参数振动及控制研究

考虑温度及塔梁协同作用的斜拉索参数振动及控制研究

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作者：彭章三峡大学

学位级别：硕士

本文针对桥面激励作用下斜拉索与桥塔、桥面协同共振问题,研究了斜拉索参数振动的相关机理和特征,主要分为3个部分进行阐述:斜拉桥塔-索-加劲梁耦合参数振动模型的建立及响应分析、考虑温度效应的塔-索-梁耦合振动模型建立及响应分析、... 详细信息

本文针对桥面激励作用下斜拉索与桥塔、桥面协同共振问题,研究了斜拉索参数振动的相关机理和特征,主要分为3个部分进行阐述:斜拉桥塔-索-加劲梁耦合参数振动模型的建立及响应分析、考虑温度效应的塔-索-梁耦合振动模型建立及响应分析、设置粘滞阻尼器的斜拉索参数振动控制分析,具体的研究内容和成果如下:1)建立了斜拉桥塔-索-梁连续耦合非线性振动精细化模型,推导了拉索、桥塔、和加劲梁在桥面初始位移激励下的协同共振方程组,讨论了塔梁协同作用对不同拉索固有频率的影响水平,研究了结构系统在发生非线性参数共振时的振动特性,基于四阶Runge-Kutta仿真法,运用MATLAB软件编程分析加劲梁与拉索频率比、桥面初始位移、索力及初始阻尼对结构耦合振动特性的影响规律。结果表明:塔梁协同作用对斜拉索固有频率的影响水平与拉索索力、索长有关,当加劲梁与拉索的频率比为1:2和2:1时,拉索将发生不同模式的大幅共振,2:1模式下的拉索振幅更大,但共振所需时间较长;拉索振幅随桥面初始位移的增大呈现非线性增大,频率比2:1共振模式下的拉索振幅和振幅增加速率均大于1:2的振动模式;拉索振幅随索力的增加而减小;当初始阻尼超过2%以后,持续增大初始阻尼,其抑制效果并不明显,有必要配合附加阻尼器来共同抑制拉索的大幅振动。2)由于环境温度的变化会导致结构产生温度应力,在精细化模型的基础上,将温度效应作为索和加劲梁振动的边界条件,建立了考虑温度效应的塔-索-梁耦合振动模型,推导了热力学平衡状态下的索梁组合结构耦合振动微分方程,讨论了温度变化对拉索和加劲梁的固有频率影响,以及索梁温差对桥塔-拉索-加劲梁连续结构参数振动的影响。结果表明:温度变化对拉索和加劲梁固有频率影响不同,在塔-索-梁频率比为2:1:1的主共振模式下,温度变化量每增加5℃,拉索固有频率下降0.17%～0.2%,加劲梁固有频率下降4%～7%;随着正索梁温差逐渐增大,拉索最大振动幅值减小,但振动频率逐渐增大;随着负索梁温差的增大,拉索最大响应振幅增大,振动频率逐渐减小,考虑索梁温差和端部联合激励下的拉索振幅比单一端部激励振幅要小,拍频要大;在2:1:1主共振和2:1:2的参数共振模式下,拉索振动有明显的“拍”特征,而加劲梁振动相对平稳。3)基于粘滞阻尼器减振方法,建立了阻尼器-拉索-梁结构耦合振动模型,编制计算程序分析了斜拉索安装阻尼器前后的振动位移时程特征,并研究了3种典型频率比下阻尼器的阻尼系数、安装位置对拉索参数振动的影响,提出了控制拉索参数振动的阻尼器阻尼系数的计算公式。结果表明:安装了粘滞阻尼器后,斜拉索的振动具有“拍”特征,但其振动位移呈非线性衰减趋势;随着阻尼系数的增大,拉索的最大振幅逐渐减小,但其振幅衰减率呈现先增加后降低的趋势,系统存在一个最优阻尼系数;阻尼器安装位置距离索梁锚固端越远,拉索振幅越小,存在一个衰减率为零的临界安装位置,当阻尼器安装位置超过临界位置时,振幅不能持续衰减,阻尼器的抑振效率降低。

关键词：斜拉索参数振动耦合模型温度效应振动控制

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斜拉索参数振动及其抑振方法研究

斜拉索参数振动及其抑振方法研究

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作者：姚志鹏湖南大学

学位级别：硕士

近年来,我国交通基础建设发展显著,一大批大跨度斜拉桥建成通车,促进了国民经济建设的飞速发展。拉索作为斜拉桥主要受力构件,本身具有长细、轻柔、弱阻尼等特点。当斜拉索端部受到频率接近2倍索频的外激励时,且激励幅值达到一定振幅,... 详细信息

近年来,我国交通基础建设发展显著,一大批大跨度斜拉桥建成通车,促进了国民经济建设的飞速发展。拉索作为斜拉桥主要受力构件,本身具有长细、轻柔、弱阻尼等特点。当斜拉索端部受到频率接近2倍索频的外激励时,且激励幅值达到一定振幅,极易形成大幅参数振动。本文针对斜拉索参数振动及其振动控制,建立了斜拉索精细化模型,并探讨了拉索-阻尼器-辅助索混合控制系统,以期为桥梁实际工程提供有益建议。本文的主要研究工作包括:(1)对斜拉索振动问题,尤其是参数振动问题及其控制的研究进展,进行了全面综述。(2)建立了考虑拉索弦向分力的斜拉索索端轴向激励精细化模型,并与张紧弦模型、考虑拉索垂度模型推导为统一形式;对比了三种模型的适用范围;运用谐波平衡法推导了拉索参数振动的稳定区间以及相应的参数振动控制所需最小阻尼以及最大端部激励幅值;分析了频率区间、端部激励大小、拉索阻尼比、倾斜角、初始张拉力和激励类型的影响。(3)建立了斜拉索-桥面耦合参数振动模型,并写为和轴向激励模型统一的形式;运用数值方法分析了系统频率比、初始扰动、质量比、阻尼比对动力特性的影响。(4)进一步建立了斜拉索-桥面-主梁尾流振子耦合参数振动模型,模拟了在主梁涡振激励情况下的拉索参数振动;通过风洞试验研究获取模型涡振数据,采用最小化试验误差方法,优化得到耦合模型参数;采用识别后的尾流振子模型参数代入斜拉索-桥面-主梁尾流振子耦合模型,研究了失速参数、静升力系数幅值、耦合系数等参数对于斜拉索-桥面-主梁尾流振子耦合模型动力特性的影响。(5)研究了拉索阻尼器混合控制系统动力特性,建立了拉索-阻尼器-辅助索振动模型;运用特征方程数值方法和以及ANSYS中的QR阻尼法对斜拉索-阻尼器-辅助索振动模型进行了分析,探讨了辅助索安装位置、辅助索刚度对动力特性的影响。

关键词：斜拉桥参数振动耦合振动涡激共振尾流振子模型振动控制辅助索

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参数振动系统和齿轮啮合振动稳定性分析方法研究

参数振动系统和齿轮啮合振动稳定性分析方法研究

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中国力学学会学术大会'2009

作者：王建军韩勤锴李其汉北京航空航天大学能源与动力工程学院

首先说明了参数振动系统振动稳定性分析方法的基本类型,然后重点说明了两方面的研究进展。一是较为全面讨论了参数振动系统稳定性分析的各类一般方法和相关研究进展,包括各种经典方法和特殊方法;二是说明了

关键词：参数振动稳定性齿轮参数振动齿轮延长

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参数振动系统响应分析方法和频率特性

参数振动系统响应分析方法和频率特性

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中国力学学会学术大会'2009

作者：王建军韩勤锴李其汉北京航空航天大学能源与动力工程学院

首先较为全面地讨论描述为具有时变系数线性方程的参数激励振动问题振动响应特性的各类分析方法,说明了这些方法的基本原理和主要特点。其次,文章对研究较少的参数振动系统的频率特性(响应的频谱特性和频

关键词：参数振动振动响应特性频响特性固有特性

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参数振动系统非线性响应特征

参数振动系统非线性响应特征

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中国航空学会动力分会第十届机械动力传动专业学术研讨会

作者：高雄兵王建军李其汉北京航空航天大学动力系(北京)

用数值积分法,分析了无阻此单自由度参数振动系统在单频刚度激励和单频外载荷激振时的非线性动力学响应特性.研究表明:(1)振动的稳态响应在频域中存在多个谐波,这些谐波的分布具有特殊的规律,分别是以固有频率(平均刚度时的固有频率)和... 详细信息

用数值积分法,分析了无阻此单自由度参数振动系统在单频刚度激励和单频外载荷激振时的非线性动力学响应特性.研究表明:(1)振动的稳态响应在频域中存在多个谐波,这些谐波的分布具有特殊的规律,分别是以固有频率(平均刚度时的固有频率)和时为刚度激励频率处的谱线为起点,按刚度激励频率的大小为间隔向左右对称延展分布,特别是存在如碰到纵坐标轴反射后迭加而形成一系列谐波;(2)通过对刚度激励频率与稳态响应最大幅值关系的幅频曲线的分析,发现当刚度激励频率接近固有频率和其二倍时,系统均发生共振;(3)通过关于载荷激振频率的幅频曲线分析,发现曲线上出现多个共振点,从频率比为1的共振点开始,以相应状态下的刚度频率的大小为间隔沿横坐标分布,向左发展的系列经纵坐标轴“反射”后和向右发展的系列进行迭加分布.

关键词：参数振动刚度激励响应特征齿轮系统

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参数振动系统的共振分析

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岳阳师范学院学报（自然科学版） 2001年第1期14卷 1-4页

作者：唐驾时贺新柱湖南大学工程力学系湖南长沙410082

研究Ｍａｔｈｉｅｕ—Ｄｕｆｆｉｎｇ系统的共振情况，求出了在主参数共振、三分之一亚谐共振和二分之一亚谐共振情况下系统的频响函数。分析了参数振动系统发生各种共振的条件。

关键词：参数振动非线性系统共振频响函数非线性振动

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参数振动主动控制系统研究

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动力学与控制学报 2014年第3期12卷 215-219页

作者：傅晨宸黄迪山上海大学机电工程与自动化学院上海200072

应用Liapunov-Floquet变换,将参数振动系统转换成一个时不变系统,结合极点配置法,构成一个控制品质稳定的振动主动控制系统.并以机翼与航空发动机转子耦合振动为例,叙述参数振动主动控制结构以及控制系统稳定性的仿真结果.

关键词：参数振动 Liapunov-Floquet变换极点配置主动控制航空发动机转子

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