温度变化对悬索非线性内共振响应特性影响

悬索是一类典型的同时包含平方和立方非线性的柔性结构,其模态间极易发生各种形式的内共振.以悬索同时发生主共振和2∶1内共振为例,探究温度变化对悬索非线性内共振响应特性的影响.通过引入张力改变系数,建立了均匀温度场中悬索面内非线性运动微分方程;利用Galerkin法和多尺度法分别得到激励作用在高阶和低阶模态时,系统极坐标和...     

时滞加速度反馈控制下悬索的主共振分析

利用Hamilton变分原理,忽略弯曲、扭转以及剪切刚度的影响,研究轴向时滞加速度反馈控制下悬索的主共振响应,得到悬索的面内非线性运动方程,并采用Galerkin方法可得时滞微分方程,运用多尺度法得到时滞反馈作用下悬索第一阶正对称模态的主共振响应近似解,通过数值算例,分析系统响应与控制参数的关系和时滞值对索力的影响。研究结果表明:主共振响应存在多解和跳跃现象,且随时滞值的增大呈周期性变化,合理选择控制增益和时滞值,可以有效抑制悬索的大幅振动,达到良好的控制效果。     

附加弹簧保护装置的悬索主共振响应分析

在索端附加弹簧保护装置可以减少外部环境振动对索网幕墙正常使用的影响,然而,索端附加弹簧保护装置会显著改变其静力和动力特性。为分析该保护装置对索结构静力和动力特性的影响,通过建立附加弹簧保护装置悬索的静力和动力非线性方程,求得频率的特征方程和振型的闭合解,并利用多尺度法求解主共振响应的近似解和幅频响应方程。分析了附加弹簧与悬索刚度比对不同垂度悬索的静力性能、前三阶频率和幅频响应的影响规律。结果表明:为将索变形控制在工程允许的范围内并同时降低最大索力响应,建议在工程上将附加弹簧刚度与悬索线刚度比取值在0.2到2之间。研究成果可以为索网幕墙附加弹簧保护装置的抗风和抗震的初步设计提供参考。     

模态截断对悬索非线性耦合共振响应影响EI北大核心CSCD

对于各类动力系统共振响应,可以采用直接法和离散法得到其微分方程的近似解,而解的误差取决于两方面:模态离散和摄动分析。其中离散法采用有限模态来描述连续系统的动力学行为,如果忽略高阶模态振型和频率,定会带来一定误差,甚至无法反映真实的非线性动力学现象。因此无论是工程实践还是理论分析,离散法中模态截断带来的误差和收敛性备受关注。以水平悬索两正对称模态之间发生耦合共振为例,探究两种模态截断对该系统共振响应影响。首先利用Galerkin法得到离散后的面内运动微分方程,然后采用多尺度法求得系统发生耦合共振时的调制方程。通过对比激励响应幅值曲线、幅频响应曲线、时程曲线、相位图、频率谱、庞加莱截面和李雅普诺夫指数等,定量和定性地展示两阶和九阶模态截断导致的系统动力学行为差异。研究结果表明:非直接激励模态和非内共振模态对系统内共振响应存在影响,根源在于平方非线性的共振项;对于外激励直接作用于低阶和高阶模态的情况,由于模态截断导致的振动特性差异程度,前者要明显高于后者;在大幅共振区域,模态截断对系统响应幅值影响较为明显;分岔现象与模态截断阶数关系密切,倘若仅考虑两阶模态,结果可能会遗漏鞍结点分岔或出现额外的霍普夫分岔,从而导致跳跃现象和动态周期解发生明显改变;不同阶模态截断可能导致动力系统吸引子类型截然不同。     

悬索面内次谐波共振受温度效应影响研究

整体均匀温度变化会导致悬索形成新的热应力构型,影响张拉力和垂度大小。温度变化对于悬索非线性动力学方程的影响可通过与索力和垂度相关的两个无量纲参数体现。基于考虑温度变化影响下的悬索面内非线性动力学方程,利用Galerkin法对运动方程进行离散,运用多尺度法求解1/2和1/3单模态面内次谐波共振响应的近似解,并得到了相应的幅频响应方程,通过数值算例从定性和定量的角度探究温度变化对其共振响应的具体影响。算例研究表明温度变化对悬索次谐波共振响应特性影响明显,且不同垂跨比的悬索其振动特性受温度变化的影响有区别。当垂跨比较小时,一定程度的温度变化会导致其振动特性发生定性和定量的改变,改变幅频响应曲线的偏转方向及程度,影响共振区间及响应幅值。当垂跨比进一步增加后,温度变化仅会产生定量影响,改变幅频响应曲线偏转程度,影响系统共振幅值。由于悬索存在初始张拉力,相同程度的升温和降温对悬索次谐波振动特性的影响不对称。     

温度场中悬索受多频激励组合联合共振响应研究

基于温度变化对拉索张拉力和垂度的影响,利用Hamilton变分原理,引入拟静态假设,推导温度场中受多频激励下悬索的非线性运动微分方程。利用Galerkin法得到离散后的无穷维方程,并考虑一阶正对称模态,利用多尺度法求解系统发生组合联合共振时的幅频响应方程组,并判断稳态解的稳定性。考虑四组垂跨比及四种温度变化工况,通过数值算例探究悬索组合联合共振的响应特性及其受温度变化影响。研究结果表明:多频激励时系统同时展现出组合共振和超谐波共振响应的特性;此时稳态解个数、共振区间、响应幅值及其相位等均会发生改变;温度变化会使得组合共振和超谐波共振发生定性和定量的变化,从而导致联合共振响应亦发生明显的定性和定量的改变;组合联合共振响应受温度变化的影响与悬索的垂跨比和温度变化幅度密切相关;为了更好地区分系统受多频激励下的的稳态解,可以通过研究解的相位来分辨。     

悬索承重梁索耦合结构的垂向运动动力学模型及主共振分析

该文建立了描述结构大变形和主缆初始曲率产生的几何非线性对系统动力学影响的悬索承重梁索耦合结构垂向运动动力学偏微分方程组。通过Galerkin方法一次截断把偏微分方程组化为时域上的两自由度常微分方程组。使用多尺度法得到简谐激励下常微分方程组主共振时的一次近似解。结果显示,当外激励仅激发低频或高频主共振时,系统的振幅随激励的幅值或激励频率的变化出现突然的跳跃。当激励同时激发低频和高频主共振时则有两种情况：1) 若固定高频激励幅值和频率,则系统的低频和高频振动成分的振幅随低频激励参数变化同时增加或减小;2) 若固定低频激励的幅值和频率,则系统的低频和高频振动成分的振幅随高频激励参数变化以相反的趋势变化。即高频振动幅值增大时,低频振幅减小,反之亦然。     

桩基主共振响应的动力学参数效应研究

为研究桩-土系统中各物理参数对桩基动力学特性的影响,基于建立的考虑土-结构相互作用效应的桩基动力学模型,对桩基的主共振响应进行了计算分析。进而,利用统计分析的方法研究了主要物理参数对动力响应有效非线性系数的影响,判定出具有显著影响效应的关键参数。最后,对比研究了关键及非关键参数对桩基主共振幅频响应的影响,验证了动力学参数效应分析的正确性和重要意义。     

横向激励下桩基主共振响应中群桩效应分析

基于已建立的横向激励下单桩的非线性动力学模型,利用单桩的运动方程和多尺度方法,求得单桩的主共振幅频响应方程。进而基于Vlasov地基模型及确定群桩相互作用系数的经验方法,得到弹性地基参数的修正值。最后,运用两桩基础的幅频响应曲线、桩端横向位移演变值和桩身剪力变化情况研究了群桩效应对桩基主共振响应的影响,同时分析了边界条件对群桩效应作用的影响。结果表明:群桩效应会导致基桩主共振响应更复杂,且其影响的发挥与桩端约束、桩间位置关系等因素均密切相关。     

负荷变化对蒸发温度的影响分析

根据热力学分析方法,分析了蒸发温度与冷负荷之间的关系,推出不同吸入条件下蒸发压力随冷负荷变化率的计算式,结合实例对各方面影响因素进行了讨论。     

温度变化对长度计量检测的影响分析

温度是影响长度计量和检测的一个重要因素,在计量检测领域,采取有效措施来消除或降低温度误差,对保证长度计量和检测结果的准确性至关重要.本文首先探讨了温度与尺寸变化量的关系,然后从被测零件尺寸(L)、线膨胀系数(α1)、温度(t 1)以及计量器具线膨胀系数(α2)及其温度(t2)等方面定量分析温度变化对检测结果的影响程度,...     

温度变化对玻璃幕墙结构的影响及其分析

本文探讨了温度变化对玻璃幕墙结构所产生的影响及其分析方法，这是玻璃幕墙进行热应力强度，刚度校核的先决条件，同时也为整个玻璃墙结构考虑荷载的不利组合提供了依据。     

密频近线性系统的主共振与响应饱和现象

为了探讨在系统作强迫振动的过程中非线性耦合对于密集模态相互作用的影响,在本文中考察了具有密集的线性自然频率的近线性(弱非线性)系统的主共振,通过与非线性耦合能有关的平均Lagrange函数表示非线性耦合力对模态运动的影响,提出了一种列出模态运动的调幅调相方程(调制方程)的简便方法,并在此基础上讨论了密频近线性系统出现响应饱和现象的可能性,举例说明求饱和解的步骤,论述饱和解的存在与稳定性条件,从而表明密频内共振是继2:1内共振之后又一可能实现响应饱和的途径。     

弹性连杆机构主共振

建立考虑几何非线性的弹性连杆机构动力学模型。用多尺度方法研究了机构在某一静止位置受单频激励作用的主共振问题，分别给出了含有共振与不含共振的两种主共振响应特性。     

集中荷载作用下悬索的三次超谐波共振分析

针对集中荷载作用下两端固定悬索在集中荷载点外激励作用下悬索系统发生的强迫振动,分析了悬索系统可能出现的次共振现象,得到了出现次共振解的通式。根据该通式可以直接分析系统可能出现的次共振以及次共振出现的条件;通过算例,得到了一阶振型的3次谐波共振的分叉图。     

无理式系统的主共振分岔分析

研究了一类无理式系统的主共振分岔。该系统为一连杆系统模型,其动力学行为取决于光滑参数 ,当 时,其为正刚度系统;当 时,其为负刚度系统;当 时,其为线性系统。当 逐渐增加时,系统从弱非线性系统变成强非线性系统。研究结果表明,无理式系统的性质和多项式系统的性质是不同的。最后采用奇异性理论分析了共振解的演化过程     

主共振与内共振下纵横耦合轴系动力学分析

考虑Von Karman非线性位移-应变关系,利用Hamilton原理建立了轴系纵横耦合下的动力学模型。利用Galerkin法对偏微分方程进行离散,采用多尺度法求解了离散方程。研究了纵向主共振并伴随内共振(由纵向第一阶固有频率近似等于横向第一阶正进动与反进动频率之和而产生)联合激励时轴系的动力学响应。研究表明随着系统参数以及激励载荷的不同,轴系出现不同的动力学特性。当激励载荷小于一临界值时,纵向激励力只能激起纵向振动,系统响应与线性系统一样;当载荷超过临界值时,纵向激励力同时激起了轴系的横向正进动与反进动频率,此时纵向振动出现能量饱和现象,能量从纵向渗透到横向。能量在正反进动模态间的分配与其正反进动频率成反比,从而使反进动幅值大于正进动幅值。同时响应中也出现跳跃现象。数值分析结果与摄动分析结果一致。     

温度变化对漏孔漏率的影响

分析了漏孔在温度夹变时漏孔的热物理过程和与之相适应的漏孔漏率变化。认为漏孔在突然处于低温状态时，漏率变化的主要因素是示漏气体滞粘系数随温度的变化而造成，漏孔尺寸随温度变化引起漏率变化是次要的。在非稳定状态时，漏率随时间呈指数式变化。     

静应力下聚合物材料对温度变化的应变响应

悬浮聚氯乙烯(S-PVC)和(PP)材料在静应力和温度载荷下将发生蠕应变和热应变。蠕应变的速度是温度和已有应变值的直接函数,而与达到这个应变值的途径无关。热应变在一定的载荷范围内具有可逆性。由于这两个性质,蠕应变和热应变可分开研究,而且可线性叠加。其次,材料对其应变史中的相对最大应变值有记忆效应。     

温度变化对零件测量误差的影响

本文以高压电气产品零件屏蔽罩为例,从理论和实际两方面计算、分析、论证了温度变化对线膨胀系数大的金属零件的测量误差影响程度,及温度变化和零件测量误差两者的关系,从而对检查员在实际检查中采取有效措施避免温度变化对测量结果的影响,保证测量结果正确性起到指导作用;另外可对设计人员在产品设计时根据产品安装环境对线膨胀系数大的金属零件尺寸公差做相应调整,保证产品可靠安全运行提供参考依据.