频率对爆破地震作用下结构的动力响应的影响研究

基于结构动力学理论分析了结构在爆破地震作用下的动力响应,发现结构位移响应函数包含结构自振频率和爆破地震谐波频率因子.在此基础上提出了"频比系数"和"结构振动敏感谐波"2个概念.理论分析表明,爆破地震频率和结构自振频率对结构振动响应的影响可以综合为频比系数对结构振动响应的影响,并且这种影响是通过由于频比系数值的改变引起振幅放大系数值的变化而实现的;在所有的爆破谐波当中,结构振动敏感谐波引起的结构振动响应最大,且结构振动响应的主频与其振动敏感谐波的频率相同;在实际工程中,不仅要求显著频率段和主频要远离结构固有频率,而且还应尽可能使显著频率段的谐波频率和主频高于结构固有频率.最后,提出了将频比系数纳入爆破振动安全评估指标的构想.     

浸入水中的椭圆形柱壳的固有特性

圆柱壳与流体的耦联作用问题已得到了广泛和深入的研究,而对椭圆柱壳的研究却很少见.本文讨论椭圆柱壳与外流体的耦联振动.在理想流场的假设下,将流一固耦联振动分析,转化为单一结构物在真空中的自由振动分析,从而使得计算大大简化.基于伽略金直接变分法,导出了浸入水中的椭圆柱壳的频率方程.文中给出了流体深度、椭圆度等因素对系统固有特性影响的数值结果.     

输流管道耦合动力特性分析

管道中流体和弹性体之间的相互作用是引起管道振动的主要原因,这种流固耦合作用对管道动力特性有直接影响。通过实验和数值分析研究输流管道在流固耦合作用下的振动模态、幅频响应等动力特性的变化规律。根据流体三维波动方程和管道动力学方程之间的耦合关系建立空间输流管道系统的直接流固耦合动力有限元模型,进行管道系统有无流体两种工况下的模态实验。通过和实验结果的对比,验证了输流管道耦合动力学模型的合理性和流体对管道模态的影响,研究了不同频率下流固耦合特性对管道幅频响应的影响及作用机理。发现水介质流体显著降低了管道固有频率,但是在不同频率下流体对管道幅频响应的作用效果并不相同。     

强振动环境下缠绕式液压胶管流固耦合特性

针对TBM破岩过程产生基础振动对液压胶管内流体动态特性影响,根据层合板理论建立缠绕式液压胶管振动梁模型,并结合轴向流固耦合模型建立胶管轴向振动动力学模型。运用特征线法求解该数学模型,研究基础振动参数和胶管结构参数对流体响应特性影响,发现胶管出口压力波动幅值随基础振动振幅呈线性增加的趋势,随振动频率增加,在40 Hz左右达到最大,此时振动频率接近系统固有频率;胶管出口压力峰值随液压胶管长度增加而减小,胶管内径在8 mm到30 mm变化时,其先增大后减小,随泊松比增大而增大。研究结果表明振动沿胶管轴向分量加强了流体与胶管互动效应,可为TBM液压管系设计和抗振提供理论依据。     

移动载荷作用下斜拉桥结构的动态响应计算分析

运用斜拉桥的近似分析方法,将漂浮体系的斜拉桥结构简化成两端简支且中间离散弹性支撑梁、变地基系数梁和均匀地基系数地基梁三种模型。建立了移动载荷作用下斜拉桥结构的动力学方程,用四阶龙格库塔法对动力学方程进行了计算,对三种模型的固有频率和三种模型在相同移动载荷作用下的动态响应进行了比较,并对移动载荷移动速度、垂直振动的刚度和阻尼对桥梁动态响应的影响进行分析。结果表明,当拉索等效弹性系数较小时,三种模型的固有频率和挠度曲线差别较小,当拉索等效弹性系数较大时,三种模型的固有频率和挠度曲线差别明显;桥梁动态响应的频谱由桥梁的固有频率和移动载荷的自振频率组成;移动载荷垂直振动的刚度越大,阻尼越小,桥梁振动的响应越大。     

基于非局部弹性理论的充液双壁碳纳米管振动特性分析

基于非局部弹性理论和Flügge壳理论,建立了充液双壁碳纳米管振动方程,计算了简支边界条件下碳纳米管的振动固有频率。用数值计算方法,分析了波数、几何参数和材料参数对振动频率的影响,并对比了局部和非局部弹性理论对结果的影响。结果表明,随着碳纳米管长度和半径的增大,振动频率逐渐减小;且随着小尺度参数的增大,频率也呈下降趋势。     

静水中反应堆吊篮结构的振动特性研究

将吊篮与压力容器视为包含粘性流体的有限长同心圆柱壳体结构。从圆柱壳的运动控制微分方程和流体的 N- S方程出发 ,在流体不可压缩粘性假设下 ,导出吊篮结构自由振动时 ,流体作用于壳体结构上的附加质量、附加阻尼矩阵。再结合固体有限元技术 ,建立吊篮结构的流固耦合振动的有限元模型。用此模型对吊篮结构在静水中的固有振动特性进行分析 ,计算结果与试验实测结果的比较表明 ,本文方法能较好地满足工程分析要求     

关于隐身桅杆扭转模态识别方法的探讨

采用杆的模型推导出桅杆底部船体结构扭转刚度与桅杆一阶扭转固有频率之间的关系，用船体结构的扭转刚度kα和桅杆参数k′1GJ／l的比值判断船体结构对桅杆一阶扭转固有频率的影响。并且用施加不同扭转刚度的办法得到了一个很难识别一阶扭转振动模态的桅杆的一阶扭转频率。     

瓦楞机系统的扭转振动特性研究

利用传递矩阵建模方法,建立了瓦楞机系统扭转振动的动力学模型,进行了动力学方程求解,得到了系统扭转振动的固有频率和圆频率.     

瓦楞机系统的弯曲振动特性研究

利用传递矩阵建模方法,文中建立了瓦楞机系统弯曲振动的动力学模型,进行了动力学方程求解,得到了系统弯曲振动的固有频率和圆频率.     

圆柱壳中结构振动波的传播特性

计算了圆柱壳中低阶和高阶周向模态结构振动波的频散结果，得到了相应的频散曲线。着重分析了近场波和衰减驻波的性质及其随频率变化的规律，结果表明：纵向伸缩近场波和扭转近场波都不具有通常意义上的纵向伸缩和扭转的性质，弯曲近场波则具有通常意义上弯曲性质；衰减驻波大体上是弯曲性质的驻波。文中把低阶和高阶周向模态情况下波的频散规律也作了比较。     

基于速度场重构的双层圆柱壳体振动传递特性试验研究

从双层圆柱壳体表面速度场实时重构方法出发,通过带浮筏减振设备的大型双层壳体实验舱段模型振动试验,研究了壳体在变工况水泵、电机和大功率激振机各种典型激励下壳体振动传递路径和传递规律。试验分析结果为指导双层圆柱壳体速度场重构模型的建立、测点位置的布置以及主要激励源的选择提供一定的理论指导。     

多加筋圆柱壳体振动特性的导纳法研究

弹性多加筋圆柱壳体由于其结构的特点，广泛应用于工程实际，因此对其进行振动研究具有重要的工程价值和应用意义。文章利用薄板和梁的导纳公式推导了多加筋圆柱壳体在任意位置简谐力激励下的弯曲振动响应，并对特定参数的多加筋圆柱壳体的振动能量分布进行了数值仿真，结果表明振动能量在加筋处呈现急剧衰减。还对不加筋圆柱壳以及加不同数目筋的圆柱壳的振动响应进行了对比，得到了加筋和加不同叛目的筋对结构振动能量分布和传播的影响。     

MR智能阻尼器对空间网壳结构的风振抑制分析

磁流变液（MR）智能阻尼器是一种新型智能材料减振装置,可用于空间网壳结构的风振抑制。以适当方式和空间网壳结构结合即形成智能材料杆件空间网壳结构。建立了智能材料杆件有限元模型,研究了磁流变阻尼器布置方式和控制策略对空间网壳结构抗风减振的影响。将MR阻尼器设置于网壳结构径向肋杆处优于设在结构环向杆件处。不同控制策略导致不同的风振控制效果。Passive—off控制策略的风振抑制效果较差;Passive-on策略对控制结构的位移响应效果较好,而对控制结构的速度响应和加速度响应效果不佳。半主动控制策略对控制结构的位移响应、速度响应和加谏序响府均掂瑚相．针对不同风荷载作用,采用相同阻尼器布置方案和控制策略,结构风振控制效果大致相同。     

布置方式对MR阻尼器在网壳结构风振抑制中的影响及规律

磁流变液（MR）阻尼器是一种新型智能材料抗风减振装置，将MR阻尼器以适当方式和网壳结构结合，形成具有智能材料杆件的空间网壳结构，以达到抑制结构风振的目的，研究了阻尼器的布置方式对空间网壳结构的抗风减振效果的影响。研究表明，阻尼器的布置方式对加入MR阻尼器后的网壳结构在风荷载作用下的减振效果具有一定程度的影响。     

平面应变轴对称压电圆柱壳的随机响应

提出求解随机激励轴对称压电圆柱壳响应的一种方法，并导出相应的解析表达式。首先给出压电圆柱壳在边界随机激励下的基本方程；然后通过位移与电势的变换，将随机激励变换到运动方程中；再利用Legendre多项式展开位移，应用Galerkin法化偏微分的运动方程为常微分方程组；最后根据随机振动理论，得到压电圆柱壳位移与加速度响应的均方值，由此可计算随机响应、分析有关因素的影响与机电耦合关系等。分析说明了存在的机电耦合项，及由此产生广义刚度的非对称性。     

磁场中圆柱壳体的轴对称振动

导出了磁场中圆柱薄壳体的磁弹性轴对称振动方程及电磁力和力矩的具体表达式,并分别推得了壳体位子纵向和横向磁场中振动的特征方程。通过算例给出了振动频率和衰减系数随场强的变化曲线,表明适当磁场的通入,可达到控制壳体振动特性的目的。     

法兰及材料不连续对充液壳能量流传播的影响

运用结构振动的波动方法对有限长的、采用法兰连接的材料不连续区域在充液圆柱壳中的能量流传播进行了研究。考察了法兰结构参数的影响。数值结果表明：法兰截面高度和宽度对于n＝0,1阶周向模态弯曲波的较低频成份影响不大。而对于n＝0,1阶的弯曲波在较高频区域的n≥2的弯曲波在整个频域上都有较大的影响;当存在一个不连续区域时,考察了区域的长度参数对传播能量流的影响。     

受约束的圆柱壳的振动分析

本文提出的解析法可对具有任意经典边界条件和在两端间具有若干约束的圆柱壳的自振特性进行计算。文中将亮体轴向模态位移用完备正交级数表示,然后将壳体振型函数分解为一个一致收敛级数迭加上另一线性多项式,从而解决了振型级数的收敛性和可微性。这样处理比stokes变换方法更具有一般性,不但可以得到受约束的圆柱壳固有频率的精确值,而且可以求得相应的振型。     

一种求解各向异性夹芯复合材料锥壳弯曲、稳定和振动问题的有效方法

本文首先从理论上推导了夹芯复合材料叠层锥壳弹性常数的一般关系式;其次,建立了一种适用于具有对称铺层的各向异性夹芯复合材料叠层锥壳弯曲.稳定和振动问题的精确分析理论;在此基础上提出了一种半解析半离散的具有有限无法特征的分段算法,该方法可解决沿轴向变厚度、变铺层角、含开口锥壳和任意旋转壳的弯曲,稳定和振动问题:为便于工程应用,本文还给出了一种简明,有效的近似方法-(分段)等效圆柱壳法.计算结果表明,本文的分析方法是十分有效的.