基础位移激励下碳纤维矩形索网的非线性振动

研究碳纤维材料矩形单层索网在基础位移激励下的非线性振动问题,是索网抗震防震设计的基础．在考虑温度变化的基础上,建立了碳纤维矩形索网在基础位移激励下的非线性振动方程,采用Galerkin原理及KBM法求得了碳纤维材料矩形单层索网非线性振动的近似解．在把碳纤维索网与钢丝索网比较的基础上,讨论分析了温度、位移激励、振幅、阻尼等因素对矩形单层索网非线性振动的影响,得到了碳纤维索网振动特性优于钢丝索网振动特性的结论．     

基础激励下桥梁斜拉索的非线性振动

在考虑拉索垂度的情况下建立了深圳湾公路大桥的动力学模型,利用有限元软件模拟了地震、风、车辆等荷载作用于桥梁结构时桥面及桥塔索锚固点的位移响应,以及全桥整体动力特性和索连接点的振动解,从而真实反映出基础激励对索的初始扰动,进而研究索在最不利荷载作用情况下谐波共振和参数振动的特性,并在此基础上分析了激励频率与拉索固有频率比的匹配关系,得出了激励幅值、初始索力、模态阻尼比、拉索倾角等参数对拉索非线性振动的影响．     

基础激励作用下悬臂输流管的振动实验研究

通过实验的方法对基础激励作用下悬臂输流管的动力学行为进行振动测试分析.设计并搭建了悬臂输流管振动测试的实验平台,深入研究了悬臂输流管在不同流速及不同参数情况下的振动行为,分析了在基础激励作用下,悬臂输流管振幅的变化规律.结果表明,悬臂输流管的物理参数对悬臂输流管发生颤振失稳的临界流速有着极其显著的影响,在基础激励作用下,悬臂输流管的振幅明显增大,并且当激振力频率接近悬臂输流管的固有频率时,输流管的振幅达到最大.     

碳纤维缆索悬索桥竖向非线性自由振动研究

在把碳纤维缆索悬索桥与钢缆索悬索桥比较的基础上,研究了悬索桥的竖向非线性自振问题,利用Galerkin原理及L-P法求出了悬索桥竖向非线性自振的近似解,讨论分析了温度、振幅等因素对悬索桥竖向非线性自振的影响．得到了温度升高使悬索桥非线性自振频率降低,且对钢缆索悬索桥振动时程曲线影响较大,而温度变化对碳纤维缆索悬索桥振动时程曲线几乎无影响,振幅增大将使悬索桥非线性自振频率增大的结论．     

椭圆余弦波的位移法分析

为研究线性浅水波理论的适用范围,基于位移浅水波方程的椭圆余弦波解,计算在不同水深h、波高η0和波长L条件下,非线性椭圆余弦波与线性余弦波的相对差。数值计算结果表明：η0/h越小或h/L越大,浅水波的非线性效应越弱;当η0≤0.42h且η0L2/h3≤5.34－12.85η0/h时,非线性椭圆余弦波与线性余弦波的相对差小于0.05,可满足工程需要。     

基于单片机的发动机振动速度、位移和加速度测量方法

本文介绍了一种基于单片机的发动机振动速度、位移和加速度测量方法。该方法首先对发动机的振动传感器信号进行高、低通滤波,然后通过模拟开关将其转化为电压信号,再经过RMS幅值测量元件和压频转换器转变成频率信号,由单片机对频率信号进行计数、计算和显示测量结果。对振动速度进行积分和微分,可得到振动位移和加速度,实测结果表明,该方法可以有效地减少环境因素对电子元件的影响,提高测量精度。     

多频简谐激励下裂纹梁的非线性振动响应

主要对含裂纹梁在振动与超声波联合激励下所出现的非线性动力响应的机理和特性进行研究.将疲劳裂纹在外加激励下的状态简化为周期性张开-闭合的非线性过程,基于圣维南原理,采用有限元方法建立了含非对称疲劳裂纹梁的非线性数值分析模型.利用非线性输出频率响应函数(NOFRFs)概念,对裂纹梁在高-低频简谐激励下所出现的非线性动力响应特性的机理进行了解释.具体以悬臂梁为例,仿真分析了裂纹深度和裂纹位置等参数的变化对系统非线性动力响应特性的影响规律.     

基于PSD的炮口振动位移测试系统设计

为了实现炮口振动位移测试,选取大地坐标系为基准,通过坐标矩阵变换和几何求解,来描述火炮炮口位置相对于大地坐标系的振动位移情况,在测试系统中选用位置敏感探测器(Position Sensitive Device, PSD)作为光敏器件,搭建炮口振动测试模型和ZYNQ信号采集模块,用上位机软件完成炮口振动位移数据的解算、存储和显示。最后,开展了炮口振动位移测试系统的非线性拟合实验,拟合误差为25.1μm,可用于炮口振动位移测试中。     

离心-振动试验系统振动位移跟踪的高阶滑模控制

针对离心-振动试验系统的振动位移跟踪控制存在参数不确定性和干扰的问题,提出了一种基于高阶滑模的振动位移跟踪控制方法;首先介绍了高阶滑模控制基本原理,并建立了离心-振动复合试验系统数学模型,然后引入虚拟控制项,利用李雅普诺夫第二法推导出高阶滑模振动位移控制律;仿真结果表明该方法能够有效降低系统抖振,使得控制作用平滑连续,并实现振动位移跟踪的精确定位,具有较高的控制精度和可靠性。     

简谐激励下双弹簧非线性能量阱的优化

研究了简谐激励下双弹簧非线性能量阱(NES)的优化问题.建立了线性振子(LO)附加NES的动力学方程,通过Runge-Kutta法计算系统响应.以最小化LO扫频区间的稳态位移振幅最大值为目标,采用差分进化算法和参数分析方法优化NES的参数,并对比线性吸振器(LVA)的优化结果.研究结果表明,相比LVA, NES实现较好减振效果的弹簧刚度范围更大,NES的较优参数区域和幅频响应容易受激励幅值的影响.     

端部激励相位差对悬索亚谐波共振响应的影响

悬索受多个端部激励后可能产生复杂的非线性动力学现象.为研究端部激励相位差对悬索亚谐波响应的影响,建立两端受激励的悬索模型,得到无限维离散运动方程,采用多尺度法研究面内亚谐波共振,并通过数值积分加以验证.文中给出了多激励系统等效激励幅值和响应相位的一般表达式,定性定量分析了面内两两激励的不同组合对响应幅值和相位的影响.结果表明：端部激励相位差对悬索响应幅值的影响以2π为周期变化,关于π对称.端部激励间的相位差可以使响应相位在一个名义单激励系统的响应相位基础上发生移动,当激励相位差逐渐由0转变为π的同时,相频曲线也非同步地位移了π.激励相位差不改变系统的软硬性质,但会影响响应幅值和共振区宽度,且其共振区宽度关于σ=0对称.     

随机振动和谐波载荷下基于相对位移分析的结构间隙变化评估

为正确评估紧凑结构在外载荷作用下的安全性,推导随机振动和谐波载荷下相对位移的理论计算方法,考虑响应点之间相关性,并以某工程结构有限元分析为例,对随机振动和谐波载荷下结构中的间隙变化进行评估。将谐波载荷与随机振动载荷进行等效转换,数值模拟结果表明2种方法的计算结果完全吻合,相互验证分析方法的有效性和正确性。