竖扭耦合的大跨度桥梁颤抖风振响应分析

以Scanlan的颤抖振分析理论为基础，推导了桥梁截面偏心时大跨度桥梁竖弯、扭转相互锅台的颤抖风振基本方程及响应均方值表达式，以金门大桥为算例，证明了求解方法的正确性。     

风对悬索的作用引起的悬索桥桥面振动

提出了将悬索的作用考虑在内的悬索桥竖扭耦合颤抖振基本方程，以金门大桥为算例，分析了悬索对悬索桥风振的影响。     

钢-砼混合梁斜拉桥的颤抖振时域分析

以大跨钢-砼混合梁斜拉桥为研究对象,利用三次拉格朗日多项式插值的改进谐波合成法模拟了大桥所处场地的脉动风荷载.在此基础上,采用ANSYS建立了大跨斜拉桥的有限元模型,并利用ANSYS的APDL语言进行了二次开发,编制了能够计算钢-砼混合梁斜拉桥颤抖振响应的程序.研究结果表明:大跨钢-砼混合梁斜拉桥的颤抖振响应不仅会引起桥梁疲劳振动,进而降低桥梁构件的使用寿命,而且会危及施工人员和机械的安全,影响成桥运营后的行人舒适性和高速行车的安全性.     

桥梁风工程2019年度研究进展

桥梁风工程是以大跨度桥梁抗风稳定性、风致振动及其控制为主要研究目的,为桥梁抗风设计提供理论基础、方法及手段的技术学科。近年来,大跨度和超大跨度桥梁的迅猛发展促进了桥梁风工程分析理论、试验方法和风振控制技术不断进步,取得了一系列新成果。围绕大跨度桥梁抗风设计中的主要问题,介绍和评述了2019年以来桥梁风工程在桥位风特性现场实测、大跨桥梁非线性颤振特性及计算理论、桥梁抖振计算理论、桥梁涡激振动计算理论及控制技术等方面的主要研究进展。     

大跨度桥梁风振响应的状态空间法分析

本文发展了一个大跨度桥梁风振响应分析的状态空间法，将脉动风速谱化为等效Ｂａｐｗｍｅｕｈ谱，并引入了脉动风力的成型滤波器，将大跨度桥离散成多自由度体系后，建立了桥梁的风振响应扩展状态方程，求得了各响应的均方差值，最后用ＳＲＳＳ方法求得了桥梁的３σ桥面边缘挠度，并与传统的谱密度分析方法的计算结果做了比较。     

桥梁风工程2020年度研究进展

随着土耳其恰纳卡莱大桥、中国张皋过江通道以及西堠门公铁两用大桥等超大跨度桥梁的建造,桥梁风工程研究面临新的挑战。继2019年研究进展后,聚焦桥梁颤振、桥梁涡激振动和桥梁抖振等桥梁抗风设计关键问题,通过对风工程领域主流学术期刊论文的梳理,介绍和评述了2020年以来相关领域主要研究进展。     

桥面粗糙度对桥梁节段模型涡振试验结果的影响

目的 研究桥面粗糙度对大跨度桥梁节段模型涡振试验结果的影响,从而为涡振试验参数模拟提供依据.方法 采用节段模型风洞试验,研究不同桥面粗糙度下的涡振性能,并分析不同桥面粗糙度对随风速变化的涡振振幅的影响.结果 当实桥桥面粗糙度由0mm增加到16.5 mm时,开口断面主梁的竖弯和扭转涡振振幅在某度风攻角下分别降低了35.8％和24.8％,闭口断面主梁的扭转涡振振幅在某度风攻角下降低了43.0％,竖弯涡振现象则消失.结论 桥面粗糙度是影响主梁节段模型涡振试验结果的重要因素,精确地模拟桥面粗糙度是保证主梁节段模型涡振试验结果高精度不可忽视的因素,模型桥面粗糙度模拟得越低,涡振试验结果偏差越大.     

结构随机风振响应分析的复模态法

对单自由度结构的随机风振响应问题进行了研究。首先建立运动方程，并用线性滤波过程生成脉动风谱，用复模态理论和扩阶法进行解耦，获得了等效风谱对应的结构风振响应的解析解，从而建立了结构风振响应分析的复模态法，该方法可用于带TMD和TLD结构的风振分析和优化设计。     

塔结构风振反应最大值分布的统计分析

提出了塔结构风振支应最大值分布的统计分析方法，文中依随机过程模拟理论建立了多维人造脉动风样本的产生方法，通过结构风振反应峰值概率分布函数的统计分析就可算得塔结构的抗风动力可靠性。     

复杂来流桥梁抖振内力多维线性回归算法

为预测复杂来流条件下桥梁结构抖振内力,从概率统计的角度出发,探讨了桥梁结构设计风速条件下风致振动内力和位移之间存在的可解耦的线性关系,建立了桥梁风致振动内力和位移之间的多元线性回归模型,完成了线性回归模型的显著性检验,证实了多维线性回归模型的可靠性和工程实用性．将建立的回归模型应用到以空间多角度偏、斜风组合作用条件下桥梁风致振动内力分析中,得到了复杂来流条件下桥梁抖振内力预测分析的解决办法．多维线性回归算法的提出有助于由桥梁气弹模型风洞试验直接测量得到的位移结果向内力响应精确转换,避免了采用繁琐的斜风作用理论直接推算桥梁构件内力的不足．     

双塔电压发生器地震反应分析的Rayleigh阻尼矩阵

电压发生器设备因具有长细比大、重心高、阻尼比小等特点,十分不利于抵御水平地震作用或强风作用.为了研究此类结构在地震反应分析中阻尼矩阵的建模问题,以明置于室外地表的某双塔电压发生器为例,分析了结构的动力特性,并计算和讨论了结构在Taft波、El-Centro波和宁河波作用下,采用不同Rayleigh阻尼矩阵建模时的结构动力反应.计算结果表明:不同Rayleigh阻尼矩阵比例系数的选取,对结构的动力反应计算结果的正确性产生很大影响.因此应综合考虑地震波的频谱特性和结构的自振特性选取两阶自振频率,从而使得计算结果更加接近真实解.     

脉动流技术在管壳式换热器振动分析中的应用

为了避免脉动流技术产生的流体诱导振动造成换热器管的强度、刚度过大而导致结构失效,采用了有限元分析方法.建立换热器的流固耦合模型,施加有脉动流和无脉动流两种不同工况下的边界条件和荷载条件,从模态振型和动态响应等方面分析了两种工况下流体诱导振动对换热器管的影响.提取换热器管中间位置点和端部位置点的模态振型和动态响应曲线图,对两种工况下的计算结果曲线图进行了分析对比,结果表明：有无脉动流对管壳式换热器管的结构固有频率的影响不大;无脉动流作用时,换热管中间位置易发生刚度失效,端部位置易发生强度失效;有脉动流作用时,换热管中间位置的位移和端部所受的应力随时间呈周期性变化,可通过改变脉动流激励函数的系数来避免换热管发生振动失效.对脉动流技术安全地应用于换热器设备提供了一定的技术参考.     

Vibration compaction characteristics of rock filling embankment

The dynamic model experiment of the rock filling embankment was carried out to investigate the vibration compaction mechanism. The rock filling materials were compacted by the plate-vibrated compactor, and the characteristics of the rock filling materials, such as settlement, pressure change and response waveform, were measured by the dynamic earth pressure gauge and accelerometer. Moreover, a new method for detecting the compactness of the rock filling embankment was proposed based on the maximum dry density and modulus of deformation. The results show that the process of vibration compaction includes compact, elastic deformation and loose stages, and the vibratory pressure transfers to the surroundings from the vibration center in non-linear rule. Furthermore, the test results obtained by the present method are basically in agreement with those obtained by the traditional method, and the maximum relative error between them is about 0.5%.     

涂装车间楼面振动分析实例

以某多层涂装车间为例,根据振动理论建立结构动力模型,并运用振型叠加法对楼板体系的振动响应进行动力分析.结果表明:结构前几个低阶模态均为结构整体振动,模型前十阶振型都在5Hz以下,风机振动和实测振动都在31 Hz左右,风机振动不会引起结构整体的共振问题.数值计算数据与现场振动实测结果较为接近,楼面的振动速度都在5 mm/s以内,不会对结构安全造成影响.     

TX1600镗铣加工中心横梁的动态特性分析

为研究TX1600型镗铣加工中心横梁的动态特性,在SolidWorks环境下建立横梁的三维实体模型,基于振动相关理论,运用Workbench软件对其进行模态分析,得出横梁的6阶固有频率及相应振型,并对其进行谐响应分析.结果得出横梁在受外部激振力下的动态响应特性,为横梁的优化设计提供了理论依据.     

随机时变结构动力可靠度分析的Markov模型

研究了时变结构的自振特性和动力反应 ,建立了随机时变结构的自振和动力反应方程。考虑荷载为 Markov随机过程模型 ,提出了基于该模型的随机时变结构动力可靠度分析方法。     

汽车八自由度模型动态仿真研究

汽车振动系统是一个非常复杂的系统. 为达到准确反映整车振动情况,基于一定假设,在Matlab软件中利用牛顿法建立某汽车八自由度振动模型. 分析整车动态时域响应特性,基于滤波白噪声和二阶Pade算法,建立四轮相关路面模型. 验证路面精确度,并将其作为激励输入整车振动模型,利用Newmark显式积分法进行求解,将各响应量时域信号转化为频域响应信号并与该振动系统的频域仿真对比. 结果证明该模型的可靠性好,求解速度快. 进一步研究车身质心位置、悬架刚度、轮胎刚度和悬架阻尼等因素对驾驶员与车身质心处舒适性的影响,并基于原车参数提出改善整车舒适性的建议.     

模拟地震振动台的动力特性试验及分析

本文分析了振动台可动系统自振频率对结构模型动力试验的影响,介绍了用试验模态分析方法识别振动台的模态参数和共振试验、结构地震反应试验时振动台的响应特性。并对振动台的动力特性进行了综合分析和评述。     

抛物面天线柔性对焦点动特性的影响分析

为研究星体进行调姿运动时柔性抛物面天线的弹性变形对其视在相位中心的影响,建立了计算抛物面天线动态几何焦点的数学模型,并通过航天器动力学模型对姿态调整过程中天线焦点的动态响应进行数值求解.建立由抛物面天线、太阳帆板和中心星体组成的整星有限元模型,并求出天线无约束边界条件下的固有频率和振型.通过有限元模型和ADAMS联合仿真建立航天器零次刚柔耦合动力学模型并求得姿态调整过程中天线几何焦点的动态响应特性.结果表明,航天器进行姿态调整时,柔性天线面在做大范围整体运动的同时发生弹性振动,使其几何焦点在平衡位置震荡,严重影响星载天线的指向精度.     

五道水库泄洪洞工作闸门流激振动研究

工作闸门是水利枢纽的咽喉,保证其安全可靠运行至关重要。针对五道水库泄洪洞工作闸门的流激振动问题,进行了泄洪洞1∶20水工模型试验,获取工作闸门的动水压力特性;通过1∶10工作闸门动特性试验,应用实验模态分析方法识别结构动特性;建立工作闸门三维有限元模型,进行结构振动响应计算分析。结果表明,工作闸门的低阶模态频率没有完全脱离动水激励的高能区域,可能产生较大流激振动;闸门振动响应在0.5相对开度时达到最大,应避免在此开度长时间运行。