香港汀九大桥自振特性测量

香港湘九大桥是一座三塔四索面的特大斜拉桥,结构新颖,为了进行更准确的抗风抗震分析,以及将来桥梁的健康检测,实验测量桥梁的自振特性是必不可少的,根据汀九大桥环境激励（主要是风）下桥振动的加速度传感器数据,利用谱分析方法来确定振型及对应的固有频率,通过半功率带宽法测得阻尼比,振型及对应的固有频率与有限元分析结果基本吻合。     

东江大桥模态试验与分析

通过对主桥进行模态试验分析,识别出桥梁结构的固有频率、模态振型、模态阻尼等桥梁结构的动态特性参数,并运用有限元Midas-Civil软件,根据东江大桥设计书的具体参数,建立了主桥的理论计算模型;将模态试验结果与三维有限元模型计算结果进行了比较,二者吻合良好,从而对东江大桥主桥的抗扭、竖弯刚度及对称性等物理参数进行定性评定;测试结果可以为有限元模型修正及工程交竣工验收提供依据,同时也为桥梁使用状态评估、健康监测提供较可靠的基准模型。     

正交异性连续板的动力分析

本文应用最小余能原理的理论和方法,对两跨和四跨全部简支边界正交异性矩形连续板结构进行动力分析,计算了全跨对称振型和反对称振型下,对应各种可能振型的固有频率,按动力学基本理论分析,结果可靠.     

汽车顶棚的有限元模态分析与比较

应用ANSYS软件对某型汽车顶棚的凸面和弧形结构加强方案进行模态分析,讨论了凸面宽度和高度、凸面个数和弧形高度对顶棚固有频率及振型的影响.结果表明,顶棚固有频率随凸面宽度和高度、凸面个数及弧形高度的增加而增加;凸面加强后的顶棚振型基本不变,但弧形加强后的振型变化很大.通过对2种加强方案进行比较,发现弧形加强对固有频率的提高要远大于凸面加强.     

无背索波形钢腹板部分斜拉桥动力特性分析

以新密市溱水路大桥为研究对象,采用Midas/Civil有限元程序,建立了该桥的空间力学计算模型,计算了桥梁结构的自振频率和振型,结合已建成的多座无背索部分斜拉桥振动特性分析结果,对桥梁动力特性和刚度特点进行了讨论.计算结果可为该类型桥梁的设计、施工及使用阶段的健康检测和维护提供借鉴.     

PCF1420高效反击锤式破碎机转子系统的模态分析

采用SolidWorks软件对PCF1420反击锤式破碎机转子系统进行三维建模,并对有限元仿真模态进行分析,求出前20阶固有频率和振型.通过对比分析,得知锤子和销轴对转子固有频率和振型的影响较大.对磨损改进后的转子进行了固有频率分析,得知改进后固有频率变化不大,改进可以进行.计算分析结果为破碎机转子的结构改进和优化设计提供了参考依据.     

基于模态分析的大型均质岩质边坡动力响应特征研究

以大型均质岩质边坡为研究对象,建立2个三维有限元数值模型,采用有限元方法对岩质边坡进行模态分析,获取边坡的固有频率及相应的振型,在小应变范围内研究均质岩质边坡的动力响应特征与其固有模态的关系.结果 表明:均质岩质边坡的固有频率随着阶次增加而增加,边坡具有典型的高程及坡表动力放大效应,坡表坡度变化对边坡的固有频率及振型具...     

叠层板型元件模型干模态固有频率与振型分析

本文对一个叠层板层堆芯元件实验模型的干模态固有频率和振型进行了理论、数值分析，作者将该结构视为多层平行梁与整体单梁的对接问题，根据各梁的振型方程及对接处的连续性条件和平衡条件，建立了确定固有频率与振型系数的特征方程，并采用隐式迭代法对其进行数值求解，文中给出了部分固有频率与振型曲线的计算结果，其固有频率与实验测试结果相当吻合。     

PEF400×600型破碎机机架有限元模态分析

利用Cosmos/Works工程分析软件对PEF400×600型颚式破碎机机架进行了模态分析,得出了前十阶固有频率及振型的彩色振型图;通过振型图和动画显示,可直观分析机架的动态特性和薄弱环节,为机架的结构设计提供直接的理论依据.     

TBM刀盘系统动态特性及参数影响

隧道掘进机刀盘在掘进过程中承受高强度冲击载荷,振动十分剧烈,导致关键构件过早损伤失效,有必要在设计阶段研究刀盘系统的振动特性及其参数影响。为此,在已有TBM刀盘系统多自由度耦合动力学模型的基础上,通过求解各阶固有频率和振型,得到各构件的模态能量分布,进一步区分各阶模态振型,识别模态敏感参数,并分析了敏感参数对前10阶频率的影响。研究结果表明,刀盘系统模态振动主要集中在中间阶,且纯扭转振型对应的固有频率为57 Hz;模态能量能够区分各阶振型,且和常规的振型分析结论一致;第2~10阶固有频率主要受小齿轮转动惯量和输入端扭转刚度的影响,且这两个值分别取原始方案的1.1倍和1.3倍时,系统振动特性较稳定。     

Dynamic behavior of reinforced concrete frame structure during construction

The effects of concrete’s time-variant elastic modulus,casting structural components,assembling temporary shoring framework system,and shock by operating construction equipment on dynamic behavior of the reinforced concrete frame structure during construction were investigated. The dynamic tests of an eight-storey reinforced concrete frame structure during full-scaled stages of the sixth storey construction cycle were carried out by ambient vibration. Natural frequencies,corresponding mode shapes and damping ratio were determined by power spectrum processing the tested signal data in frequency domain. The changes of frequencies,mode shapes and damping ratios at different construction stages were given. The results show that natural frequencies and modal damping ratios reach the maximum at stage of casting fresh concrete,especially for higher modes. Modal damping ratios at each construction stage are less than 5% of those during usage.     

中央扣对三塔悬索桥动力特性的影响

基于ANSYS软件建立了泰州长江公路大桥的三维有限元计算模型,并采用子空间迭代法对其进行了自振特性分析,研究了在主跨跨中主缆和主梁之间设置中央扣对大跨度三塔悬索桥动力特性的影响。结果表明：中央扣的设置对第1阶竖弯振型有较大影响,对某些竖弯振型有非常大的影响,而且较明显地推迟了1阶反对称扭转振型的出现,增大了侧弯振动频率;对单跨内反对称侧弯振型的影响大于单跨内正对称侧弯振型,使得以缆索振动为主的振型推迟出现;所得结论为该桥的抗风、抗震研究提供了必要的信息和研究基础。     

梁式全碳纤维复合材料桁架模态及阻尼特性

为表征梁式全碳纤维复合材料桁架模态及阻尼特性,建立实体单元有限元模型进行桁架模态仿真,提出基于仿真结果采用模态应变能阻尼模型计算结构阻尼损耗因子的方法;此外,为提高模态分析效率,引入梁等效理论建立等效分析方法.仿真及等效分析结果与实测值的对比表明:梁等效理论、仿真及实验所得振型基本一致;仿真频率及结构阻尼损耗因子计算值误差均小于10%,所述模态仿真和阻尼计算方法有效,最后基于仿真结果验证了梁等效理论针对大尺度桁架模态的分析精度.     

部分斜拉桥力学性能分析

平顶山市湛河一桥主桥为双跨独塔单索面矮塔部分斜拉桥,为了分析该桥梁的力学性能,采用大型有限元通用软件ANSYS进行建模,主梁和塔采用空间梁单元(beam188)进行离散,拉索采用只承受拉力的空间杆单元(link10)模拟,建立了该桥梁的有限元计算模型,分别计算了桥梁的内力、自振频率和振型.计算结果表明,对于该矮塔部分斜拉桥,拉索对主梁的轴力和弯矩影响较大,主梁的刚度对桥梁整桥自振频率影响较大,该桥梁低阶振动主要表现为桥梁的整体竖向振动和横向振动.计算结果可为该桥的施工控制及使用阶段的健康检测和维护提供参考.     

预应力混凝土部分斜拉桥的阻尼特性

以塔梁固结、墩梁分离的预应力混凝土部分斜拉桥为对象,通过桥梁的振动试验分析这类结构的阻尼特性,在此基础上应用非正交阻尼理论研究构件阻尼与振型阻尼比之间的关系,验证在小阻尼条件下结构振型阻尼比可以通过构件阻尼效果线性叠加得到的假定.讨论应变能比例阻尼理论计算结构振型阻尼比的特性,并利用实测和理论结果的对比探讨这类结构的构件阻尼比.结果表明,预应力混凝土部分斜拉桥的竖弯和扭转振型的阻尼比约为1%,小于普通预应力混凝土连续梁桥;应变能比例阻尼理论可近似估算结构的振型阻尼比,预应力混凝土主梁、混凝土墩塔、钢拉索和场地的材料阻尼比建议分别在1.0%、1.2%、0.1%、4.0%附近取值．     

大跨度斜拉桥纵向塔梁阻尼器阻尼性能识别

为科学地监测和预测实际运营中大型阻尼器的性能演化,将斜拉桥主梁在自然环境中的纵向振动等效为单自由度体系随机激励下响应问题,推导出白噪声激励下响应功率谱.通过在桥上和阻尼器上安装低频加速度传感器,在3 a时间内3次对实桥纵向振动的重复试验,并采用离散小波变换方法提取主梁纵向低频振动成分,按最小二乘法原理与白噪声激励下的响应功率谱公式拟合,近似得出纵向振动的系统阻尼比参数.试验结果表明:斜拉桥体系简化后,能够准确识别纵向振动的系统阻尼比;相比传统滤波方法,离散小波对信号分解重构后能够更加准确地保留低频成分;系统阻尼比衰减表明苏通大桥的塔梁阻尼器性能在缓慢退化.定期运用该方法对大型的塔梁阻尼器进行现场试验,能够在不中断交通的情况下更好地指导阻尼器的养护管理,保障大跨度斜拉桥的正常运营.     

风电齿轮箱多级行星齿轮耦合传动系统数学建模及振型

以风电增速箱载荷分流式两级行星轮系一级平行轴齿轮动力耦合传动系统为研究对象,计入多级藕合传动系统的轮齿啮合误差、啮合阻尼、啮合刚度、级间耦合刚度、组件的转动惯量等影响因素,采用集中参数法建立了多级耦合传动系统的动力学模型.根据风电增速箱三级传动系统的有关参数,进行了系统的固有特性研究,归纳总结了多级传动系统的振动模式.分析表明该系统具有8种典型振动模式,即一二级间耦合振动模式、二三级间耦合振动模式、三级间整体耦合振动模式、第一级行星齿轮重根振动模式、第二级行星齿轮重根振动模式、第一级行星轮系单级振动模式、第二级行星轮系单级振动模式和第三级平行轴齿轮单级振动模式,并且进一步研究了第一级行星架和第二级内齿圈间的耦合刚度对系统固有特性的影响.与单级行星轮系的振动模式相比,多级行星传动系统的振动模式更多样和更复杂.     

基于Galerkin法的新型波形钢腹板箱梁桥动力特性研究

为科学合理地分析波形腹板钢箱-混凝土组合梁的自振特性,综合考虑剪切效应和剪力滞效应,运用Galerkin法和Hamilton原理推导了该桥型的自由振动控制微分方程和自然边界条件。根据自然边界条件,求解出剪切变形效应和剪力滞效应影响下波形腹板钢箱-混凝土组合梁竖向弯曲振动频率的计算公式,将其计算结果与实桥的实测结果、模型试验结果及ANSYS三维有限元结果进行了对比,并对竖向弯曲振动频率的影响因素和基频进行了分析。结果表明：竖向弯曲振动频率计算公式的结果与实桥的实测结果、模型试验的实测结果、ANSYS有限元结果吻合良好,验证了所推导的频率计算公式的正确性;竖向弯曲振动频率随高跨比的增大而增大,当高跨比小于0.05时,竖向弯曲振动频率的增幅较为平缓,当高跨比大于0.05时,竖向弯曲振动频率的增幅较为显著;竖向弯曲振动频率随宽跨比的增大而增大,但整体增幅不明显;竖向弯曲振动频率随波形钢腹板厚度的增加而不断增大,阶数越高,增幅越显著;箱梁剪力滞对竖向弯曲振动频率影响很小,前5阶最大误差仅为6.73%,波形钢腹板剪切变形对竖向弯曲振动频率影响较大,前5阶最大误差已高达51.18%。     

用振动信号功率谱分析法对内燃机气门间隙故障诊断的实验研究

本文利用从內燃机表面拾取振动信号进行功率谱分析的方法,对配气机构单个气门间隙变化而产生的故障进行了分析研究.从气门间隙正常和异常条件下进行实验获得正常和异常功率谱图,找到了气门敲击的特征频率及气门间隙变化后特征频率上振动能量的变化,从而证明可以利用功率谱分析方法对气门间隙异常进行不解体诊断.     

大跨度缆索支承桥梁基础冲刷动力识别方法

为快速评估运营阶段桥梁基础冲刷状态,提出一种基于实测模态与模型更新的冲刷动力识别方法,并在杭州湾大桥桥塔冲刷检测中进行应用.分别于2013年、2016年对杭州湾大桥上部结构进行了两次环境振动下的加速度数据采集工作,并进行模态分析,得到两次测试所对应的结构自振频率与振型.同时利用有限元分析软件采用鱼骨模型进行上部结构数值建模,采用土弹簧进行下部结构桩土效应的模拟.首先利用冲刷非敏感模态的实测自振频率对数值模型中的桩侧等效弹簧刚度进行模型更新,直至得到与实际相符的桩土边界条件.进而利用冲刷敏感模态自振频率的实测变化值,对有限元模型中的基础冲刷深度进行模型更新,直至数值模拟变化值与实测变化值相一致,从而定量识别出3 a内基础冲刷深度的发展.最后,利用水下地形测量数据完成对该冲刷识别方法准确性的验证.研究结果表明:该方法利用桥梁上部结构实测模态变化进行下部结构基础冲刷模型的更新是可行的,基础冲刷深度的识别是准确的,可解决长期以来需要水下作业才能完成桥梁基础冲刷检测的技术难题.