一种粘滞阻尼体系阻尼矩阵识别新方法

阻尼是结构动力学分析的重要参数,对阻尼矩阵的估计一直是动力学建模的难点.该文提出一种适用于粘滞阻尼体系的阻尼矩阵识别方法.该方法的一个优点是能够考虑阻尼矩阵中非零元素的不同分布形态;另一个优点则是应用有限的低阶实测模态可相对准确的估算结构的阻尼矩阵,从而更好的适应目前只有有限的低阶模态能够相对准确测得的现状.该文采用5...     

高位转换粘滞阻尼减震结构阻尼器合理阻尼系数研究

根据《高层建筑混凝土结构技术规程》和《建筑抗震设计规范》对高位转换结构体系的框支层的层间位移和结构等效侧向刚度的限制要求,采用等效侧向刚度计算方法,将高位耗能减震结构分解成框撑剪结构和纯剪力结构,结合振型分解反应谱理论和线性粘滞阻尼减震结构等效阻尼比计算方法,推导出了高位转换粘滞阻尼减震结构合理阻尼系数的计算公式。最后,通过算例分析得出,采用上述方法计算高位转换粘滞阻尼减震结构粘滞阻尼系数是可行的,该方法计算公式简单实用,可用于高位转换粘滞阻尼减震结构的初步设计。     

非对称粘滞阻尼系统的约束部件模态综合

本文对具非对称粘滞阻尼的振动系统提出一种约束部件模态综合法。首先消除状态空间部件运动方程内不独立的界面位移与界面速度，然后以截断的约束部件复模态、位移约束模态及速度约束模态作为里兹基，减缩总体方程。文末以算例说明了方法的有效性。     

高阻尼设计反应谱阻尼修正系数的评估

针对目前提出的多种阻尼修正系数计算公式,选取了120条II类场地强震记录建立了10%、20%、30%三种不同阻尼比的高阻尼反应谱,通过比较精确谱和近似谱对5种典型计算公式的适用性进行分析。鉴于位移谱和加速度谱之间的转换是建立在拟谱关系上,且这种关系仅在结构阻尼较小以及忽略正余弦差异时才成立,因此对适用于建立高阻尼加速度谱和位移谱的阻尼修正系数计算公式分别进行了评价。通过分析可知,对II类场地而言,LinChang和中国建筑抗震设计规范建议的阻尼修正系数计算公式分别在估计高阻尼位移谱和加速度谱时有较好的适用性。     

阻尼矩阵与刚度矩阵的一种直接修正方法

提出了一种利用复模态测量数据同时修正有限元阻尼与刚度矩阵的有效方法。借助于矩阵的奇异值分解得到了满足动力方程的最小修正矩阵。该方法有一个简洁的表达式,修正过程简单而且容易实现,数值试验表明修改后的结构参数能准确地同试验值吻合。     

基于复Morlet小波变换的大跨空间结构模态参数识别研究

摘 要 探讨了基于复Morlet小波变换的结构频率及阻尼比的识别方法,推导了基于小波变换系数的振型识别原理。为提高识别密集模态的精度,提出了基于最小标准差的小波中心频率及带宽的自适应选择方法。针对大跨空间结构具有低频密集模态以及难以实现用力锤或激振器来激励等特点,提出了自然激励法与小波变换相结合的模态参数识别方法。数值仿真及奥运场馆国家游泳中心现场实测数据分析表明,基于复Morlet小波变换的方法能有效识别低频密集模态参数。     

粘滞阻尼减震结构振动台试验与动力可靠度分析

开展了随机地震动作用下黏滞阻尼减震结构振动台试验,并采用概率密度演化方法和等价极值事件原理,对有控和无控试验模型的动力可靠度分别进行了分析。结构控制振动台试验中,采用基于物理随机地震动模型生成的地震动样本作为台面输入。试验结果表明:采用黏滞阻尼器作为减振装置,能够显著降低模型结构层间位移反应的均值和标准差,与此同时,楼层剪力的均方根值一般也较无控时明显减小;随机地震动作用下,模型结构动力响应的变异性显著,并且不同试验地震动样本输入时,黏滞阻尼器取得的减振效果不同。试验模型动力可靠度分析结果表明,有控模型结构各楼层可靠度以及体系可靠度均较无控时显著提高,抗震可靠性明显增强。     

非线性振冲隔离器油阻尼特性模型及参数识别

为研究油阻尼特性从而实现非线性油阻尼振冲隔离器的自主设计及优化,运用理论建模与实验建模相结合的方法,通过大量科学实验和合理的数据处理,根据数据处理所得数据及显示的图形结果进行油阻尼特性的非线性分析与建模,提出了用于小型电子设备的振冲隔离器的油阻尼特性模型,并进行了部分参数识别。由于体积小,在忽略位移影响的情况下,油阻尼特性模型是按频率分区的,按速度分段的。实验证明,所建模型计算结果比传统线性理论模型计算结果更接近实验数据。     

非阻塞性微颗粒阻尼柱阻尼特性的实验研究

摘要：针对三个非阻塞性微颗粒阻尼空心柱,分别采用铁粉、铅粉和砂粒作为填充颗粒,通过自由振动实验,研究颗粒填充率、质量比、空腔结构形式、颗粒材料类型等因素对构件阻尼特性的影响,探索构件的合理空腔结构形式。实验结果表明：颗粒填充率和质量比是柱阻尼的显著影响因素,设计颗粒阻尼柱时选取合适的质量比或填充率可以获得最大程度的阻尼增大效果。另外,多空腔结构形式、多空腔填充颗粒方案以及选用合理的颗粒材料类型均有助于柱阻尼的提高。不管采用金属颗粒还是非金属颗粒,颗粒质量比宜控制在0.3~0.5的范围。当颗粒用量不大时,选用铅粉、铁粉等金属颗粒比采用非金属颗粒能获得更大的结构阻尼。实验结果可为非阻塞性微颗粒阻尼柱的合理设计提供依据。
     

安装粘滞阻尼消能支撑结构随机地震反应分析

对安装有粘滞阻尼消能支撑的多自由度减震结构基于随机地震动模型的动力反应进行了研究。假定地震地面运动为具有金井清谱的平稳过滤高斯白噪声过程,采用等效线性化的粘滞阻尼器力学模型,建立了粘滞阻尼减震结构在随机地震动模型激励下的动力方程。考虑到粘滞阻尼器附加给结构的阻尼矩阵为非经典阻尼矩阵,不能满足振型正交的解耦条件,将动力方程表达为状态方程形式,在状态空间内运用复模态分析方法和随机振动理论建立了减震结构和减震装置地震反应计算方法,在时域内推导了粘滞阻尼减震结构随机反应的统计特征解析式。最后,通过一个设置粘滞流体阻尼器的框架结构计算实例,说明了这种方法的运用。该方法引入了状态空间的概念,可直接对结构的动力方程进行解耦,求解随机反应的时域解析解,使得减震结构方差反应等统计量的计算非常简便,并且可以为粘滞阻尼减震结构抗震可靠性分析和基于可靠度优化提供基础。     

复杂阻尼结构阻尼模型研究

复杂结构动力分析过程中,阻尼比的计算显得非常重要。由于复杂结构的阻尼模型具有特殊性,对如何确定阻尼比等参数,至今没有较好的理论和方法。针对由多种不同阻尼特性材料建造的复杂结构,提出了一种基于换算模态阻尼比的阻尼模型。通过复阻尼理论和模态应变能法,推导了换算模阻尼比,并得到了换算模态阻尼比与各种材料阻尼比之间的关系。将所提出的方法应用于工程结构,该方法计算的动力响应与结构瑞雷阻尼法相比,其精度更高,接近于单元阻尼比法的结果。由于其方法简单、物理意义明确,在复杂结构动力分析中具有广泛的应用前景。     

脉冲激光烧蚀过程中阻尼系数的角度分布

采用脉冲激光烧蚀(PLA)技术,在半圆环衬底上制备了含有纳米晶粒的硅(Si)晶薄膜。分析了纳米Si晶粒尺寸和阻尼系数随角度和压强的变化关系。使用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和拉曼光谱仪(Raman)对其表面形貌和结构进行了表征。结果表明,在压强一定的情况下,纳米Si晶粒的尺寸和阻尼系数均相对于轴向呈对称分布,并随着偏离轴向角度的增加而减小;同时随着压强增大,晶粒尺寸和阻尼系数在各个角度处的值均增大。     

A linear differential equation with a time-periodic damping coefficient: stability diagram and an application

In this paper the second-order differential equation with time-dependent damping coefficientx + cos (2t) x + x = 0,will be studied. In particular the coexistence of periodic solutions corresponding with the vanishing of domains of instability is investigated. The coexistence of -periodic solutions occurs for 4n ² where n is integer. This implies that the instability area which is emanating from =4n ² in the – stability diagram disappears. In applications, this equation can be considered as a model equation for the study of rain-wind-induced vibrations of a special oscillator.on leave as a PhD reseacher at Delft University of Technology, The Netherlands     

材料阻尼及阻尼材料的研究进展

介绍了材料阻尼和表征阻尼性能的有关参量,回顾了阻尼材料的发展历史,综述了阻尼材料的研究现状,对阻尼材料的发展提出了几点看法。     

Robin coefficient identification for a time-fractional diffusion equation

This paper is devoted to a Robin coefficient identification problem for one-dimensional time-fractional diffusion equation. Based on the separation of variables, we transform the identification problem into a nonlinear Volterra integral equation of the first kind with the Robin coefficient and the Dirichlet data on a part of boundary as unknown functions. Then, we use a boundary element method to discrete the first kind integral equation and obtain a nonlinear system of algebraic equations. The conjugate gradient method is applied to solve a regularized optimization problem and finally, we obtain a suitable regularized approximation to the Robin coefficient. Three numerical examples are provided to show the effectiveness and robustness of the proposed method.     

带粘弹减摆器旋翼系统气弹稳定性试验与阻尼识别

针对带粘弹减摆器旋翼系统气弹稳定性试验中测量所得信号可能出现的大阻尼、频率成分密集及信噪比差等情况，采用数值仿真，比较基于傅立叶级数移动矩形窗法（FSMB）、Hilbert法（HT）和传统的基于FFT移动矩形窗法（FFT—MB），从这类信号中识别阻尼的优缺点。在两米量级旋翼台上进行了带粘弹减摆器铰接式动力学相似模型旋翼气弹稳定性试验，采用角位移传感器测量摆振信号，用上述三种方法对试验结果进行稳定性分析。数值仿真和试验结果表明，角位移传感器测量信号有较高的信噪比；在大阻尼、频率成分密集及信噪比差的情况下，FSMB法与HT法较传统的移动矩形窗法有较高的识别精度。     

混合结构时程分析中的阻尼比计算研究

摘 要： 混合结构由于其建筑及功能上的种种优点,在现代建筑中得到广泛应用。对这类结构进行分析时,主要有两个问题：一是在考虑不同材料的情况下,结构的整体阻尼比如何计算;二是在整体阻尼比的计算结果下,如何针对小阻尼材料进行修正。本文以高楼顶加钢塔的这一混合结构形式为例,建立了一种非比例阻尼矩阵的构造方法,计算结果表明该构造方法得到的振型阻尼比可以较好的反映对主体结构和顶部钢塔影响最大的4阶振型的耗能特点。此外,本文基于反应谱法推导了顶部钢塔在整体阻尼比（第一阶主振型的阻尼比）计算下的误差,在此基础上,给出了相应的修正公式,最后采用上述方法分析了洛阳某高层顶部钢塔的地震响应。     

Laplace moving average model for multi-axial responses in fatigue analysis of a cultivator

Modeling of loads on a vehicle through Laplace moving averages is extended to the multivariate setting and efficient methods of computing the damage indexes are discussed. Multivariate Laplace moving averages are used as statistical models of multi-axial loads represented by forces and moments measured at some locations of a cultivator. As opposed to models based on the Gaussian distribution, these models account explicitly for transients that have a common origin—vibrations that can be caused by large obstacles encountered by a cultivator or a vehicle driving into potholes. The model is characterized by a low number of parameters accounting for fundamental characteristics of multivariate signals: the covariance matrix representing size of loads and their mutual dependence, the excess kurtosis that in the model is related to relative size of transients, and the time scale that accounts for the vehicle speed. These parameters can be used to capture diversity of environmental conditions in which the vehicle operates. Distributions of parameter values that are specific to a given market or encountered by specific customers can be then used to describe the long term loading. The model is validated by analysis of the resulting damage index. It is shown that the parameters enter this index in a multiplicative and explicit manner and, for a given damage exponent, only the factor representing dependence on the kurtosis has to be obtained through regression approximation based on Monte Carlo simulations. An example of actual cultivator data is used to illustrate the accuracy of damage and fatigue life prediction.