基于ABAQUS的大位移桥梁伸缩缝垂向动力学分析

运用解析理论方法和有限元分析软件Abaqus对大位移桥梁伸缩缝进行垂向动力学研究。研究在不同车速下伸缩缝的最大竖向位移,以及车速、弹性支承刚度、阻尼和缝宽的变化对冲击系数的影响。研究表明,解析理论分析与有限元分析结果相吻合,伸缩缝的每根中梁振动幅度均不一样,因此,应提取振动幅度最大的中梁进行研究分析;冲击系数随弹性支承刚度、阻尼和缝宽的增大而减小;车速低于100 km/h时,冲击系数随车速的增大而增大。当弹性支承刚度大于40 000 N/mm,车速低于120 km/h时,最大冲击系数应选定为1.50。     

大位移桥梁伸缩缝垂向振动理论研究

根据达朗贝尔原理建立大位移桥梁伸缩缝理论模型,并使用MATLAB软件的Simulink动态仿真工具箱对其进行数值分析求解。主要研究了大位移桥梁伸缩缝结构参数(缝宽、中梁截面惯性矩、弹性支承刚度)、车速的变化对伸缩缝冲击系数与中梁最大竖向位移的影响。研究结果表明:限制车速、适当改变弹性支承刚度可减小冲击系数;缝宽为40mm、60mm、70mm、80mm的最大冲击系数分别是1.4、1.46、1.48、1.43。限制车速、增大刚度、减小缝宽、增大中梁截面惯性矩可减小最大竖向位移;在缝宽取60mm~80mm、车速取100km/h~120km/h时,为减小最大竖向位移增大弹性支承刚度与中梁截面惯性矩更有效。     

1/4车体-梁体伸缩缝刚柔耦合系统研究

运用RecurDyn多体动力学仿真平台在全钢载重子午线轮胎背景下提出一种新型车-梁伸缩缝刚柔耦合系统,利用该系统模拟1/4车体过伸缩缝的整个接触过程,分别以车体及梁体伸缩缝的动态响应与传统仿真结果对比分析。研究表明,新型耦合系统仿真波形与传统方法一致且该波形对耦合系统中两种影响因子响应灵敏,验证了耦合系统良好的接触动态特性;通过加强边梁与梁体的连接及桥梁端部结构可显著提高梁体接触稳定性,采用新型轮胎的车体过缝时不应超过80 km/h,该耦合系统为车-梁伸缩缝的联合动态仿真提供了一种行之有效的新方法。     

P2共振型波磨激励下轮轨垂向动力学响应研究

为分析小半径曲线上P2共振型波磨激励下轮轨垂向动力学响应,于时域内建立车辆-轨道耦合动力学模型。在69 Hz的P2共振型波磨激励下,将车辆通过速度、波磨波长、波深等参数的变化考虑在内,模拟线路中不同工况对轮轨垂向动力学响应的影响。结果表明：在波深为0.2 mm时,随着车辆运行速度和波磨波长变化,轮对垂向动力学响应均在69 Hz达到最大值,说明与其他波磨通过频率相比,P2共振型波磨对轮对垂向响应影响最大;与无钢轨波磨工况相比,钢轨波磨工况的轮轨垂向动力响应均明显提高,且响应频率与波磨通过频率吻合;随着波磨波深的增加,轮轨间动力学响应加剧,这与现场实际情况和以往研究结论相符。     

基于总体经验模态分解的桥梁动态位移重构

针对微机电系统(micro-electro-mechanical-systems,简称MEMS)加速度传感器输出信号通过传统二次积分变换为位移信号时精度较低的问题,根据桥梁振动信号的特点,提出了一种基于总体经验模态分解和时域积分相结合的桥梁动态位移重构方法.通过桥梁模拟信号的仿真和振动测试台的验证,分析比较了4种桥梁动...     

垂向减振器对铁道车辆动力学性能的影响分析

随着运行速度的不断提高,减振器在保持铁道车辆运行的安全性和乘坐的舒适性方面也发挥了越来越大的作用。在常规的动力学分析中,基本上只是考虑减振器的阻尼特性,忽略了减振器的端部连接刚度和卸荷特性等因素。在建立了充分考虑减振器的端部连接刚度、阻尼以及卸荷特性的减振器模型的基础上,结合铁道车辆的垂向简化模型,通过线性分析的方法研究了一系、二系垂向减振器的各参数对车体的频率响应和垂向平稳性的影响。并指出在进行减振器参数的选择和进行减振器相关的分析时,在阻尼特性的基础上还应增加对端部连接刚度和卸荷特性的关注。     

某型海洋打桩锤沉桩过程动力学响应仿真

基于有限元方法与应力波理论,以近海工程海洋打桩锤为研究对象,分析了沉桩过程中冲击机械系统的动力学响应。基于有限元分析软件LS-dyna,建立某型海洋打桩锤沉桩过程的有限元模型,还原模拟了海洋打桩锤的某次滩涂的施工打桩作业,分析了冲击缓冲装置在海洋打桩锤系统中的作用,讨论了沉桩过程中锤芯和桩内部的能量传递规律,预测了关键部件的动力学响应。有限元预测结果与现场实际沉桩记录充分接近,表明文中建立的模型和仿真结果是正确的。     

弹性系统的激励和响应研究(1)

当有阻尼单自由度系统同时受到两种以上不同的激励时,根据运动力学基本定律分析响应过程,得到在各个重要物理量之间存在的数理关系,此此推导出系统在同时受到两种不同的激励时的运动微分方程,将多种典型的冲击,振动激励函数分别代入微分方程,求出对应的满足初始条件的响应函数,对比分析部分响应函数的变化特征及共在某些特殊情况下的特殊结果。     

多自由度人体垂向振动模型建立与研究

为准确模拟高速列车运行过程中人体振动情况,针对既有研究对人体各部位进行单独分析时自由度较少的限制,提出了人体坐姿九自由度垂向振动动力学模型,利用样条插值对实验值数据进行扩充并依据最小二乘原理对模型参数进行辨识,同时对模型进行振动响应分析。结果表明:考虑上下肢振动的九自由度人体垂向振动模型具有较高的准确度;人体振动情况与车体有较大差异;在相同的激励作用下,人体不同部位振动响应差异也较大,为高速列车乘坐舒适性的提高提供了相关理论参考。     

多缸内燃机缸套的振动位移响应分析

应用有限元方法对某四缸内燃机机体在缸内气体压力、活塞侧推力、活塞摩擦力以及主轴承力作用下的结构动力响应进行了分析,在此基础上,重点对各缸套结构振动的位移响应做了深入研究,并就缸套结构振动对各缸套-活塞系统摩擦学行为的影响做了探讨.研究结果表明:各缸套除了低频整体振动以外,还都包含有比较明显的高频局部振动;缸套结构振动的高频成分将对缸套与活塞之间的摩擦学行为产生影响,使得各缸缸套-活塞系统的摩擦学行为具有时变性,且不同缸缸套-活塞系统的摩擦学行为表现出差异.     

桥梁动态应变的压电传感和远程监测的研究

桥梁动态应变的远程监测对于确保桥梁安全运行具有十分重要的意义。以压电方程为基础，论述了采用压电片对桥梁的动态应变进行传感的理论和方法，得出了压电片的输出电荷与所传感的动态应变之间的理论关系式和工程应用中的传感计算公式，然后结合现代通讯技术，研制了基于公用电话交换网的远程监测系统，实际应用于红槽房大桥的动态应变监测中，并获得了满意的结果。     

复杂结构动态响应相关性分析方法研究

有限元分析方法和试验模态分析方法是结构动态分析的两个重要手段,对于构造或边界条件复杂的结构进行动态分析时,需要将两种方法结合起来,使得有限元模型和试验模型能够相互验证和补充。要达到这一目的就需要对有限元模型和试验模型的相关性进行分析和计算。目前国内外主要限于两种模型在频域范围内对模态参数的相关性进行比较分析。从时域角度出发,利用时序分析理论中基于0-1序列的互相关分析理论,对两种模型的时域响应的相关性进行了研究。首先从理论上论证了响应数据序列满足时序分析理论所要求的条件特征,其次在应用上给出了响应相关分析的具体计算方法。并以复杂结构为算例对这种方法的特点、适用性和可行性进行了探讨。     

大型射电望远镜馈源舱对Stewart平台扰动的响应

Stewart平台作为馈源位姿精调机构安装在大型射电望远镜的悬挂馈源舱中 ,与悬索对馈源舱位姿的粗调机构一起 ,构成馈源位姿的两级调整系统。模拟了当Stewart平台对馈源位姿进行精调时 ,馈源舱由于Stewart平台反作用力的扰动而产生的位移响应。根据模拟分析结果和观测精度要求 ,提出了保证馈源位姿两级调整方案成功实施的改进设计     

地震波传输时大跨度斜拉桥的动响应分析

运用多点激振方法，求解多支承结构在任意波形下的动响应。考虑到有时差地震波作用时，结构除通常意义的动应力外，还须附加拟静态内力。程序实现是在ＤＤＪ－Ｗ静力版基础上，开发了ＤＤＪ－Ｗ（ＭＪＥＤ）程序分析，计算了一座工程实例——无锡金城港斜拉管桥，并进行了有时差结果和无时差结果的比较