耦合板的导纳功率流

导纳功率流技术一般用于分析一维耦合梁结构或点耦合结构的振动响应和传输 .将功率流技术用于相互垂直、一般连接、受横向点激励力作用的二维耦合薄板结构中 ,提出了耦合板的各子结构板的导纳功率流模型 ,将适用于单点耦合板的导纳函数进行了拓展 ,导出了输入到源极的弯曲波功率流表达式和传递到接收板的传递导纳功率流表达式 .耦合板的共振模态响应可精确确定 .     

距离对板壳结构传递点导纳的影响

了解结构内部的功率流传递规律是研究复杂系统结构间功率流传递的基础。文中利用Hankel函数得到了平板和圆柱壳传递点导纳的有效计算公式，分析了低频、中频和高频3种情况下传递距离和平板、圆柱壳轴向传递导纳之间的关系，数值分析表明，距离对结构的传递导纳有显著影响，圆柱壳传递点导纳对距离的变化较为敏感。     

轴-轴承-板齿轮箱类结构振动功率流分析

以振动噪声控制的经典模型(振源<轴>-路径<轴承>-接受体<箱板>)为基础,建立齿轮箱类结构的广义模型:轴-轴承-板,针对柔性质量轴、箱板以及轴承传递能量的多维性,推导轴、轴承和板的导纳矩阵和功率流传递的表达式,以功率流为评价手段,获取研究齿轮箱类结构的动力学特性.     

复杂柔性耦合系统结构噪声的控制

针对实际工程中柔性基础上机器所产生的结构噪声问题 ,从结构噪声源的角度出发 ,分析了结构噪声的控制问题 本文按照机械阻抗的观点 ,用传递导纳矩阵法推导了机器、隔振器和弹性板基础复杂柔性耦合系统的动态传递方程 ,着重研究了板基础的速度响应 ,分析了系统参数对结构噪声的影响     

连续隔振机床系统功率流研究

针对采用连续隔振器的机床隔振系统,进一步引入有限性及非对称性,同时计及基础柔性,提出连续耦合条件下的有效导纳概念,采用功率流理论作为隔振效果评价手段,导出了通过连续隔振机床系统的功率流传递谱,在理论计算及分析的基础上揭示了系统主要结构参数对其隔振性能的影响．     

双半轴轴系结构的功率流传递特性

针对双半轴转台结构在工作中的振动问题,建立了具有典型半轴式结构的转台轴系(轴—轴承—框架)动力学模型.采用传递矩阵和子结构导纳功率流法,分别推导了转台轴系的各部分子结构的功率流表达式,通过实验分析了转台各部分结构的功率流传递特性;并从系统的振动传递路径角度,采用振动功率流法分析了转台各部分结构的能量损耗情况.实验结果表明:具有典型半轴式结构的转台,其闭环式结构特点会导致结构振动产生明显的耦合情况;从振动传递路径角度,以功率流作为评价指标能更有效地分析出各条传递路径上的能量损耗情况,并针对性地采取减振降噪措施.     

浮筏隔振系统统计分析

建立了浮筏隔振系统的振子力学统计分析模型,研究了稳态随机力激励下“浮筏”隔振系统的振动响应和振动功率流统计特性,并通过数值方法分析了筏架和隔振器参数改变对传递到基础结构功率流的影响。分析结果与采用导纳分析方法及传统隔振理论分析结果的一致性,表明本文的分析是正确的。     

复杂柔性耦合系统结构噪声的控制

针对实际工程中柔性基础上机器所产生的结构噪声问题,从结构噪声源的角度出发,分析了结构噪声的控制问题.本文按照机械阻抗的观点,用传递导纳矩阵法推导了机器、隔振器和弹性板基础复杂柔性耦合系统的动态传递方程,着重研究了板基础的速度响应,分析了系统参数对结构噪声的影响.     

弹性浮筏系统的实用解

针对工程实际中的复杂柔性耦合系统 ,对建立在柔性基础 -弹性浮筏上的隔振系统应用子系统导纳法进行分析 ,推导了耦合系统动态功率流传递计算公式 在研究中 ,将浮筏和基础的固有频率与被隔振机组固有频率之比作为特性参数 ,对系统在不同频率比下的传递特性进行了计算研究 ;针对计算结果 ,分析了浮筏的弹性和基础的柔性对耦合系统的传递功率流的影响 ,给出了可以将基础或浮筏当作刚体来处理的弹性变化范围     

一种用于浮筏功率流计算的新方法

针对振动控制中传递功率流的复杂矩阵运算，推导了一种用于复杂隔振系统功率流计算的新方法．本方法算法简捷，各子系统的动态传递方程采用了统一的形式，具有递推性和延拓性，适用于复杂多层耦合振动系统的动态特性分析．实例计算结果表明，该方法能够预测各子系统联接界面或耦合点的功率流，清晰地描述不同频段下各界面能量传递及衰减特性，有利于分析复杂多层隔振系统的功率流传递特性.     

钢制储液罐的幂次失效模型及地震力折减

为了反映钢制储液罐的渐进失效趋势并合理地量化弹塑性地震力,采用流固耦合系统的单向动力推覆分析,建立反应谱层次的幂次失效模型.根据该模型构建等向强化的广义本构关系,在特定延性下迭代求解地震力折减系数Ry.结果表明,幂次失效模型下的地震力折减系数变异性较小,双线性滞回模型下的地震力折减系数会导致过于保守或偏于危险的地震力折减.选取40条最不利地震动并按场地分类,幂次失效模型下的地震力折减系数的均值略低于目标延性值,更符合长周期结构的等位移准则.GB50341与SH/T3026规定的地震力折减系数高于API650与EN1998-4,建议将地震力折减系数调整至20,应进一步细化边界条件的影响.     

平行四边形环链机构构形

为了利用已知机构形式拓宽建筑可变结构的设计思路,平行四边形环链机构被作为一类结构式机构进行几何构造形式的分析与衍化拓展.对2类平行四边形环链机构即旋板机构与双链形连杆机构从杆件几何连接形式上作对比分析,结果表明每一种旋板机构都可以对应一种双链形连杆机构,结果指出双链形连杆机构亦可设计成绕定点转动开启的板式结构;用欧氏几何分析方法解析平行四边形开链的运动机理,推得平行四边形环链机构共有的运动特性与可动条件;分析You和Wohlhart机构拓展思路所存在的问题,提出广义可折叠杆系结构(FBS)径向拓展和环向拓展2种拓展方法.     

压电类智能结构耦合系统动力学分析

对压电类智能结构耦合系统动力学问题进行了分析,阐明了压电结构在外载(机械力或电场)作用下的力学特征、电学特征.从机电耦合弹性体的理论出发,运用Hamilton原理建立一般压电类智能结构耦合系统的动力分析模型,进行压电类智能结构耦合系统的有限元分析.以此为基础进行压电类智能结构耦合系统动力学分析:模态分析和瞬态动力分析.最后利用有限元分析软件ANSYS,对粘贴压电陶瓷片的压电悬臂板耦合效应进行模拟分析,进行了模态分析、瞬态动力学分析研究.说明了压电类智能结构耦合系统的动力学特性.     

A novel tuned heave plate system for heave motion suppression and energy harvesting on semi-submersible platforms

Deepwater offshore structures such as semi-submersible platforms suffer powerful ocean waves due to their location and site condition. The long distance away from the shore also brings many difficulties to energy supply for the platform operation. How to reduce the response of the platform and convert the wave energy into electrical power is a meaningful topic. In this paper, a tuned heave plate system (THP) is presented and designed to be employed on a semi-submersible platform for heave motion suppression and energy harvesting. This THP system is composed of spring supports, a power take-off system (PTO), and a heave plate. The PTO system is a permanent magnet linear generator (PMLG), which could directly convert the kinetic energy of the heave plate into electronic power. The stiffness of the spring supports is designed based on the principle of the tuned mass damper (TMD). The numerical model of the platform and the THP system is established according to the hydrodynamic analysis results of the platform. The model is tested and modified by scale model tests on the platform in the wave tank. A parameter study, including the size, tuned period, and damping ratio of the THP system, is conducted systematically based on the numerical model. The optimal parameters of the THP are selected due to the maximum heave motion reduction under severe wave conditions in South China Sea. The performance of the semi-submersible with and without the THP system under different wave conditions is analyzed. It is demonstrated that this novel tuned heave plate system could reduce the heave motion of the semi-submersible platform significantly and generate considerable power, which makes the THP system have a broad prospect for development.     

通过多维柔性连接的功率流传递特性

采用研究复杂隔振系统的子结构导纳法建立旋转类复杂结构的功率流传递模型 .重点研究了作为连接子结构的滚动轴承的模型建立及其对系统动态特性的影响 ,在系统建模后 ,研究了不同的能量传递路径及各传递路径之间的耦合 .以功率流为参量 ,对于引起箱体壁横向振动的能量做了定量分析 .     

PUSHOVER不同加载模式的高层钢结构性能分析

由于高阶振型的影响,用Pushover方法进行高层钢结构性能分析仍存在很多问题．采用不同的水平加载模式对多层和高层钢框架结构进行多遇和罕遇地震作用下的Pushover分析,得到了结构顶点位移、楼层位移和层间位移角等结果,并对结构的抗震性能进行了多方面的评估,对如何选取更合理的加载模式用于高层钢结构的性能分析做了一定的探索工作．     

多车辆一大跨连续梁桥耦合振动响应分析

为研究公路桥梁在各种复杂车辆行驶工况下的车桥耦合振动响应,提出基于ANSYS单一环境下的车桥耦合振动响应数值分析方法,该方法将桥梁与车辆模型均独立建立于ANSYS环境下,其耦合作用关系通过APDL编程语言计算并将其在任意时刻施加于车辆及桥梁结构,最终得到振动的时程响应.通过参考文献验证该方法正确,并对一座大跨连续梁桥在2～8辆车以各种常见车速行驶等工况下的车桥耦合振动响应进行了分析计算,总结了挠度、弯矩冲击系数的变化规律.     

基于响应面方法的结构耐撞性优化

为了提高结构耐撞性优化的求解效率,采用响应面方法将结构碰撞的响应表示为设计变量的显式函数,构造了2种优化模型．一种是将刚体加速度和侵入变形分别拟合为椭圆和线性响应面;另一种是将刚体加速度和侵入变形均拟合为椭圆响应面．用IS-dyna软件为结构碰撞分析的求解器,采用Matlab优化工具箱进行优化模型的求解,实现了结构耐撞性优化程序．数值算例表明,基于响应面方法的2种优化模型都能高效地解决结构耐撞性优化问题．     

多单元组合结构截面强度优化

为了得到满足强度约束的杆、梁、膜、板壳等多种单元组合结构的最优设计,根据满应力准则,采用量纲一的设计变量,建立了满足应力约束和尺寸约束的近似显式优化模型．以MSC／Patran软件系统为平台,调用MSC／Nastran的分析计算功能,利用PCL语言编制了通用的优化程序．数值算例中,通过本程序与Nastran程序的优化结果对比以及优化前后结构质量、应力的变化说明了模型的正确性和程序的可行性与有效性．