空间曲梁非线性动力学方程

基于有限变形原理,采用微分几何的方法推导了不考虑剪切、转动惯量和翘曲影响的曲梁的二维变形的应力-应变关系．然后利用Hamilton变分原理推导了三维空间曲梁在考虑三个位移自由度和三个转动自由度下的非线性动力学方程．把得到的非线性动力学方程退化为面内圆弧拱的线性动力学方程,并与已有结果进行了对比．非线性动力学方程的建立为曲梁的非线性动力学分析做好了必要的准备．     

斜拉索主参数共振的稳定性分析

研究轴向激励下斜拉索的主参数共振的稳定性问题．考虑拉索垂度和几何非线性的影响,导出了拉索在轴向激励下的非线性参数振动方程．利用多尺度方法研究了斜拉索的主参数共振问题,并对其稳态解的稳定性作了较详细的分析．对斜拉索的主参数共振进行了数值模拟,得到了不同阻尼、初始条件及激励幅值作用下拉索的时程曲线．结果表明：斜拉索的固有频率与外激励参数对斜拉索稳态解的个数及其稳定性都存在直接影响,从而对斜拉索的参数设计起到了指导作用．     

斜拉桥的多重内共振及其耦合过程研究

斜拉桥具有复杂的内共振特性,以往多是通过频率的倍数关系去研究多模态间的内共振,忽视了对耦合过程的研究。为研究其多重内共振及各模态相互耦合过程,进行了斜拉桥非线性动力学模型实验。实验观测到多重内共振及其导致的全桥大幅振动,发现当外激励频率约为长斜拉索固有频率2倍时,能激发其大幅"拍振",且两个"拍频"之和正好等于外激励频率。通过分段分析和无相移滤波研究了各模态的相互耦合过程。研究表明:斜拉桥非线性模态频率低于线性模态频率;多重内共振需经历一定时间的耦合作用方能引发斜拉桥大幅稳态振动;强迫振动、局部-混合模态耦合振动和组合内共振同时发生是单频外激励能激发斜拉索"拍振",且"拍频"之和等于外激励频率的根本原因。     

10kV配电网合环运行研究

介绍配电网合环运行现状,从网架结构、保护配置及合环控制方面分析了基于环形接线和多端口换流系统的两种配电网合环运行模式的可行性和具体实施方案,最后对比分析两种合环运行模式的优缺点。     

Equivalence of Chetaev Model and Vacco Model in Ideal Nonholonomic System and Active Realization Nonideal Nonholonomic System

The Chetaev model and Vacco model in nonholonomic system are studied. The equivalence of the Chetaev model and Vacco model in ideal nonholonomic system and nonideal nonholonomic system realized actively is testified. If nonholonomic constraint is nonideal, the Vacco model is usable from the aspect of mathematics. A general method is given that can be utilized to deal with the ideal nonholonomic system and nonideal nonholonomic system realized actively.     

受支承运动作用的拉索大幅振动

斜拉索在支承运动作用下容易发生大幅振动.为了研究这种大幅振动机理,首先基于斜拉索的拟静态假设,利用Hamilton变分原理得到拉索空间运动的非线性方程.同时把拉索的位移展开成固有模态的级数和,并利用Galerkin方法得到一个有限维的动力系统.然后基于打靶法和延拓方法研究拉索的周期运动,同时利用数值积分研究主共振区的一些非周期运动.最后讨论倾斜角对拉索周期运动的影响.研究结果表明:倍周期失稳和1:1内共振强烈激发的模态非线性作用可能导致拉索的非平面运动.此外,当拉索的倾斜角较小时,支承运动作用下的拉索大幅振动受拉索竖向运动惯性力导致的主共振控制;相反倾斜角较大时,拉索的大幅振动受轴向运动惯性力导致的参数激励控制.     

有限深度Gibson地基上梁的稳定性

采用变分原理,给出了地基弹性模量呈线性变化的Gibson地基上梁稳定性的解析方法.将非均匀地基以改进Vlasov双参数模型模拟,并对地基-梁系统的最小势能取变分,得到梁稳定性计算的控制微分方程,然后建立了特征参数γ与失稳模态的相关关系.梁的失稳荷载可通过求解特征值得到,采用简单的迭代程序可求得失稳荷载与失稳模态.结果表明:地基土表层特性对地基模型的竖向弹性和连续特性影响较大,地基下部的影响有限.地基非均匀性将影响梁的失稳荷载和失稳模态,上硬下软地基上梁失稳将需要更大的失稳荷载.     

关于非完整系统虚位移的不确定性问题与非线性问题

研究了一般非完整系统虚位移关系的不确定性问题与非线性问题,提出了本质线性非完整约束和本质非线性非完整约束的概念,证明并给出了各种虚位移定义和交换关系的合理适用范围.研究表明,在本质线性非完整系统中,各种虚位移定义和交换关系是合理的,可以在数学与力学上得到统一.然而,在本质非线性非完整系统中,已有的虚位移定义和各种交换关系会导致数学或力学上的矛盾.这些矛盾来源于对本质非线性非完整约束的物理实现不清楚.     

串列双索气弹模型的风洞试验研究

为研究斜拉桥串列拉索或悬索桥无吊杆串列主缆在风荷载作用下的相互干扰情况,通过自行设计的拉索试验装置,对两串列拉索进行了一系列的气弹模型风洞试验.试验得到索间距W/D在5.85～20变化(W为拉索中心距,D为拉索直径),风偏角在-90°～90°范围内变化时上下游索的一些响应特性.试验观测到了明显的尾流驰振现象,且试验结果表明索间距与风偏角的变化对串列拉索是否出现尾流驰振都有明显的影响.在发生尾流驰振时,以下游索面外的振动为主,且其临界风速随索间距W/D变小而降低;在同一索间距下,0°风偏角为最不利状态,且负风偏角比正风偏角更容易发生尾流驰振.     

悬索的超谐波共振与1∶3内共振分析

研究了悬索在超谐波共振和1∶3内共振共同作用下的两模态响应.首先利用Galerkin方法对悬索的面内运动方程进行离散,得到无穷维离散模型.并利用多尺度法推导出悬索同时发生超谐波共振和1∶3内共振时的平均方程以及近似响应.最后研究了平均方程的稳态解以及垂跨比对幅频曲线、水平张力以及时间历程的影响.