有限差分法模拟电梯悬挂系统横向受迫振动

电动机偏心旋转、导轨不规则和高层建筑的摇晃对高速运行的电梯产生位移激励,这种激励是引起电梯悬挂系统横向振动的重要因素。基于广义的Hamilton原理,建立了电梯悬挂系统变长度曳引绳受迫振动控制方程,在耦合项中忽略纵向项,得到任意变长度曳引绳的横向振动方程。提出了一个改进的有限差分方法,基于离散的控制方程建立了变系数的常微分方程组。以典型曳引电梯悬挂系统为例,仿真得到电梯运行中变长度曳引绳的横向振动位移响应和能量变化,并与Galerkin方法得到的结果进行了对比,两者基本吻合。最后定量分析了轿厢弹簧刚度对最大绳索位移和振动能量的影响。     

导轨激励下高层建筑电梯水平振动响应特性研究

建筑高度的提升和电梯运行速度的不断增加使电梯的振动呈现出多因素激励下的复杂特性.电梯的水平振动直接影响乘梯舒适性和安全性.针对高层建筑内的高速电梯由于导轨激励所呈现的水平振动动态特性,在导轨自身不平顺度激励的基础上,综合了导轨随高层建筑物摇摆产生的激励效应,建立了更为适用的电梯轿厢水平振动动力学模型.利用该模型在典型高...     

电梯系统垂直振动分析与抑制

通过对电梯轿厢加速度曲线进行频谱分析，初步诊断曳引电机的旋转失衡是引起电梯垂直振动的主要激励；进而对电梯系统进行模态分析，发现电梯在某段行程的第5阶固有频率跟曳引电机的转动频率非常吻合，从而解释了电梯在特定行程区间振动加剧这一现象；最后提出在轿顶轮两侧加装动力吸振器以抑制电梯的垂直振动，该减振方案经实践证实具有良好的减振效果。     

轮带系统横向振动变结构控制方法

针对由主从动轮、作动器及皮带构成的典型轮带系统模型,皮带横向振动与主、从动轮及作动器振动相耦合,其横向位移受主、从动轮及作动器影响,给出皮带在谐波激励下横向振动位移精确表达式,利用变结构理论,采用指数趋近律设计出有效控制力以控制张紧臂方向,从而抑制皮带横向振动。在初始条件和与激励作用下,利用Matlab进行数值仿真。结果表明：在谐波激励下,皮带横向振动位移得到有效抑制,验证控制力的有效性。     

矩形脉冲激励下悬挂减振系统易损件冲击特性

以考虑易损件2自由度悬挂系统为研究对象,研究矩形波脉冲激励下易损件冲击响应特性。建立矩形波脉冲激励下系统无量纲动力学方程,利用4阶龙格-库塔法对易损件冲击响应进行数值分析,讨论系统悬挂角、频率比等参数对易损件位移和加速度响应的影响规律。算例分析表明,随着系统悬挂角的减少,响应周期延长,易损件加速度响应幅值减少;易损件响应对低频区域较为敏感,增加频率比,能有效抑制冲击响应幅值;随着无量纲脉冲幅值的增加,易损件冲击响应幅值增加。研究结果可为2自由度悬挂系统的设计提供理论依据。     

悬挂弹簧几何非线性减振系统的固有振动特性

建立了悬挂弹簧几何非线性减振系统的竖向振动控制方程,研究了悬挂弹簧几何非线性减振系统竖向固有振动问题,推导出了悬挂弹簧几何非线性减振系统的竖向固有振动的近似解.讨论分析了悬挂弹簧几何非线性减振系统的弹簧倾角、减振系统的竖向振幅等因素对悬挂弹簧几何非线性减振系统固有振动特性的影响.     

桥墩刚度对铁路车桥系统横向振动的影响

本文以车辆及车桥系统横向动力平衡反应为基础，以列车蛇行运动为激振源，计算比较了列车在地面线路上运行以及列车通过桥地列车横向动力响应的变化，并改变桥墩刚度，计算比较了桥墩刚度变化对车侨系统横向振动的影响。     

钢丝绳对电梯垂直振动的影响分析

众所周知,大家平时乘坐的电梯用的钢丝绳指的是曳引用钢丝绳,曳引绳承受着电梯的全部重量,并曳引轮,导向轮或反绳轮单向或交变弯曲。钢丝绳在绳槽中也承受着较高的比压,因此要求电梯用钢丝绳须具有较高的强度,挠性及耐磨性。该文着重讲述的是基于电梯工程的实际案例,对钢丝绳垂直振动影响因素及控制措施进行相关概述,旨在切实提升电梯运行安全性,保证电梯工程和施工工作顺利开展,以供参考。     

电梯系统垂直振动减振策略分析

以1:1的曳引式电梯为研究对象,针对曳引机转子偏心引起的垂直方向共振进行研究,建立电梯系统动力学方程,应用Matlab编程求解出系统各阶固有频率的变化范围,发现当电梯运行至30 s时系统固有频率与曳引机激振频率非常接近,针对该问题提出了一种通过减小橡胶隔振垫的刚度系数来改变系统固有频率的方法,然后用相同刚度系数的橡胶弹簧替换橡胶隔振垫,仿真结果表明改进后的电梯系统固有频率与曳引机激振频率一直都不会相同,有效地防止了共振的发生,证明该减振策略有效。     

变长度柔性提升系统纵向-横向受迫耦合振动分析

以任意变长度柔性提升系统的纵向-横向耦合振动为研究对象,采用Hamilton原理建立了在受到外界横向激励情况下柔性部件的振动和振动能量的偏微分方程,并使用Galerkin方法对运动方程进行离散化求解。最后,以电梯悬挂提升系统为例对所建模型进行验算。数值结果表明:高速电梯系统在受到一定的横向扰动(激励)时,柔性部件在以横向振动为主的耦合振动状态下运动,并且在上行阶段存在一定的不稳定区域。这一现象与实际当中的发现所一致。     

受移动质量作用的一类变截面梁横向振动分析

采用半解析法计算了横截面积、横截面的惯性矩沿轴线方向以幂函数规律变化的一类变截面梁的固有频率和振型,通过与有限元法的计算结果比较说明了半解析解的精确性。在此基础上,考虑牵连惯性力、相对惯性力、科氏力和离心惯性力的影响,推导了变截面梁受移动质量作用的横向弯曲振动方程,并采用Newmark法进行数值求解。以某梁式结构受移动质量作用为例,将其简化为横截面积和惯性矩沿轴线按任意次幂函数变化的变截面梁,结果表明：该方法能够正确、有效地处理此类问题。     

温度场中输电线在谐扰力作用下的1/3次亚谐共振研究

研究输电线在温度场中谐扰力作用下的1/3次亚谐共振问题,应用动力学方法建立温度场中受谐扰力作用输电线的非线性振动方程。根据非线性振动的多尺度解法,得到系统满足1/3次亚谐共振情况的近似解,并对其进行数值计算。分析温差变化、外部激励、谐调值、系统阻尼等对系统的影响。得到系统失稳的临界温度。系统随着调谐值和温差的增加,响应曲线的幅值增加;随着阻尼的增加,幅频响应曲线向开口方向移动。     

单自由度SMA阻尼结构在高斯白噪声激励下的平稳随机振动分析

设计了一种超弹性形状记忆合金(Shape Memory Alloy, SMA)阻尼器。在SMA丝的Graesser本构模型基础上, 建立了SMA阻尼器的常规力学模型, 进而提出了其简化力学模型。采用随机等价线性化法建立了单自由度SMA阻尼结构在高斯白噪声激励下的平稳随机振动分析公式。算例比较了随机等价线性化法和蒙特卡罗(Monte Carlo)模拟法计算的结构振动响应, 证明了随机等价线性化法的有效性;比较了无控结构和SMA阻尼结构的动力特性和振动响应, 说明了SMA阻尼器能增加结构的刚度和阻尼比, 因而可有效抑制结构的振动。     

SMA阻尼器控制单自由度结构在地震激励下的平稳随机振动研究

对安装有超弹性形状记忆合金(shapememoryalloy,简称SMA)阻尼器的单自由度结构在地震激励下的平稳随机振动进行了理论研究:假定地震地面运动是具有平稳过滤有色噪声模型的随机过程,确定了与《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)相对应的随机地震动模型参数(平稳持时和谱强度因子);建立了SMA阻尼器控制的单自由度结构在平稳地震动过程下的状态方程,并采用随机等价线性化法推导了其平稳反应公式以及基于首超破坏准则的结构动力可靠性公式;通过算例,证明了随机振动解析式是可行的,并指出SMA阻尼器能消耗地震能量,从而有效抑制结构的振动,增加结构动力可靠性。     

随机激励下结构振动及其控制系统差分方程的统一模式

本文研究了结构振动及其控制系统差分方程统一模式的建立问题。对状态变量的观测,仅测量结构的前几个位移或速度。将随机输入和观测噪声等维化处理后,建立了结构振动及其控制系统差分方程的统一模式。     

核筒悬挂建筑结构体系的顺风向风致响应分析

核筒悬挂建筑结构是一种新型的高层建筑结构体系,其风致响应的研究很少.模拟了B类地貌下的风速时程,并转化为作用在结构上的风荷载时程;利用有限元软件ANSYS建立了结构计算模型,进行了结构水平顺风向风振响应分析,并与悬挂非减振结构进行比较,给出了阻尼器参数优化结果.分析结果表明,在水平顺风向风荷载作用下,核筒悬挂减振结构与...     

变速移动质量作用下轨道动力响应解析解研究

列车进出站的振动及噪声问题不容忽视,然而目前关于列车变速移动问题的研究相对较少。为了研究进出站列车对周围环境的振动影响,在轨道结构频域周期性解析模型基础上,求解了单个及系列移动质量、移动质量系统变速移动下轨道结构的动力响应。通过求解变速移动质量下简支梁的动力响应,与已有算例进行对比,验证了计算模型的正确性。研究结果表明：移动质量作用下轨道动力响应远大于移动力作用下的动力响应;由于移动质量和轨道结构间的相互作用,轨道的动力响应中包含了较多的振荡成分;随着移动加速度的增大,轨道动力响应略有增大。     

风荷激励下天线结构的随机振动分析

研究随机天线结构的风激随机振动响应问题。考虑天线结构物理参数、几何尺寸和结构阻尼的随机性,在基于随机因子法对结构进行动力特性分析的基础上,从结构风激随机振动响应在频域上的表达式出发,利用求解随机变量函数矩的方法和求解随机变量数字特征的代数综合法,导出了随机天线结构在风荷激励下位移响应均方值和应力响应均方值的均值、方差和变异系数的计算表达式。以8米口径天线为例,分析了结构物理参数、几何尺寸和阻尼的随机性对天线结构风激位移响应均方值和应力响应均方值随机性的影响。     

索梁结构非线性振动有限元分析

为了更全面、精确地进行包括斜拉索参数振动在内的索梁结构非线性振动分析,该文采用索单元和去除自重的非线性动力计算方法,实现了能考虑参数振动的拉索非线性振动有限元方法;采用扩大Rayleigh阻尼矩阵,可以同时考虑主梁的阻尼和相对较小的拉索阻尼;将这些计算方法植入自编程序NL_Beam3D中以考虑斜拉索与主梁之间的相互作用。以1993年Fujino进行的索梁结构试验为算例,分析表明该方法能较正确地模拟索梁结构中副不稳定区域和主不稳定区域的拉索参数振动。