斜拉索耦合振动模型及其参数分析

考虑支撑构件对斜拉索参数振动的影响,从整体振动角度研究斜拉索的非线性参数振动特性,提出一个耦合索支撑结构模型.该模型既考虑了斜拉索的几何非线性,也考虑了支撑构件的运动对斜拉索振动的影响.应用多尺度法对该模型进行摄动分析,得到该模型参数振动时的激励频率及稳定区域边界,讨论模型质量比、刚度比和倾角等参数对幅频响应及稳定性的影响.研究表明,索的非线性参数振动特性并不随质量比和刚度比单调递增,而是存在某一临界值,使索的非线性参数振动特性最大化;随着倾斜角度的增加,索的非线性参数振动特性是单调递增.     

TMD抑制斜拉索振动的机理研究

针对一般拉索附加粘滞阻尼器的安装位置不能太高、易发生与桥面耦合振动、减振效果与理论值相差较大等问题,推导了利用调谐质量阻尼器(TMD)抑制拉索振动的理论公式.运用复模态方法分析了斜拉索-调谐质量阻尼器(C-TMD)系统的振动特性,得到了TMD各参数对拉索阻尼的影响.针对具有工程背景的实际拉索,提出了抑制拉索不同阶次振动时的TMD设计参数.     

考虑桥面运动的斜拉索减振模型

针对拉索减振模型未考虑桥面-斜拉索-阻尼器耦合振动的现状,提出适用于桥面运动的斜拉索减振分析理论模型,采用复模态分析方法对拉索-阻尼器系统的模态阻尼特性进行数值分析.结果表明,在桥面激励条件下,拉索-阻尼器系统的模态阻尼比与拉索的倾角有关,外部阻尼器相同时,斜拉索的倾角越小,系统的模态阻尼比越小.     

Spar平台垂荡-横摇-纵摇非线性动力响应模型试验

针对Spar平台垂荡-横摇-纵摇三自由度非线性耦合运动模型,在垂荡、横摇和纵摇固有频率接近2∶1∶1时的非线性耦合运动现象进行试验研究。采用1∶120制作模型,在规则波中测量不同波浪周期和波高下的非线性耦合运动响应。试验得到了平台固有运动特性,幅频响应特性,以及组合共振和内共振等非线性耦合运动规律,揭示了能量在垂荡、横摇和纵摇模态的渗透机理以及初始条件对能量在各模态转移的影响,确定了Spar平台发生组合共振和内共振的不稳定参数区域。为今后Spar平台的设计和运动预报提供了试验参考。     

高压输电导线非线性振动分析

为研究高压输电线路导线由几何非线性引起的非线性振动特点,采用扩展的Hamilton原理建立水平悬垂输电导线的三维运动方程,并将其约化为二维振动方程,应用Galerkin方法对其进行模态截断,得到有限自由度的离散运动方程,然后使用四阶的Runge-Kutta方法对离散方程进行数值求解,得到了导线在简谐激励作用时的面内响应和面外响应.数值分析结果表明:当考虑由垂度引起的几何非线性因素时,输电导线不仅会发生主共振,还会发生次谐波共振和超谐波共振,且面外振动与面内振动之间由于发生密频内共振致使输电导线在实际振动中发生能量传递,引起非直接受激的面内产生大幅振动,同时非线性振动也会对线路振动产生调频作用.     

基于部件模态综合理论的拉索-阻尼器系统的模型降阶

基于部件模态综合理论,将拉索和阻尼器看作两个子结构,则安装阻尼器的拉索振动可以表示为静态约束模态和低频主模态的线性组合。考虑拉索抗弯刚度,推导结构的约束模态和主模态函数,并利用Galerkin方法得到以模态坐标为未知量的常微分运动方程。当仅考虑约束模态和1阶主模态时,根据复模态理论研究线性粘滞阻尼器参数与拉索-阻尼器系统的1阶模态参数的关系。通过与精确解的比较证明该降阶模型的有效性。此外,当忽略拉索抗弯刚度时,仿真分析表明,与目前常用的Johnson降阶模型相比,文中给出的降阶模型更为简便,计算的精度也略高些。     

HTM125车铣复合加工中心主轴箱的动力学特性

目的分析HTM125重型双刀架五轴联动卧式车铣复合加工中心关键部件—主轴箱动力学特性,提供优化结构依据.方法应用Solidworks建立HTM125车铣复合加工中心主轴箱三维模型,并把建立的三维模型导入ANSYS Workbench中分别进行模态和谐响应的分析.结果得出车铣复合加工中心主轴箱的前6阶固有频率、振型云图以及关键点沿X、Y和Z向的幅频曲线.主轴箱前6阶振型云图表明了主轴箱发生共振时的振动趋势和箱体的薄弱环节,通过对主轴箱固有频率和关键点谐响应变形量的分析,得到了机床加工时主轴箱应该避开的激振力频率,保证了零件的加工精度.结论得到了主轴箱结构的动态特性参数,为后续主轴箱优化提供理论依据.     

速度作用下非线性弹性地基上矩形薄板主共振

本文基于非线性弹性地基模型及弹性理论,建立了非线性弹性地基上矩形薄板在移动车辆荷载作用下的非线性动力方程,运用Galerkin方法及多尺度法求得该系统主共振的幅频响应方程,以行车速度为调谐参数,分析阻尼系数、车辆荷载、板厚及相位差等参数对非线性弹性地基上矩形薄板在移动车辆荷载作用下主共振幅频响应的影响。结果表明:非线性弹性地基上矩形薄板在行车速度作用下主共振系统的非线性特点不明显,振幅-速度响应曲线接近对称,改变阻尼系数、车辆荷载等参数时对共振区间影响不大。在正常取值范围内,随着阻尼系数值增大振幅-速度响应曲线峰值减小;随着车辆荷载、板厚及相位差的增大振幅-速度响应曲线峰值增大。     

斜拉索-调谐质量阻尼器系统复模态分析

针对斜拉索减振常用黏滞阻尼器的一些不利因素如安装位置、刚度、耦合运动等,提出斜拉索-调谐质量阻尼器(TMD)系统的减振模型,运用复模态方法分析得到以超越方程形式表达的系统自由振动阻尼特性的解析形式,采用数值方法求得系统最优模态阻尼比和阻尼器最优设计参数的近似解析解．结果表明:斜拉索振动的TMD减振策略能有效克服常用的理想阻尼器安装位置在拉索端部的局限,新的TMD设计参数优化方法同时考虑了TMD系统刚度、质量、阻尼等参数对减振系统模态阻尼比的影响,是适合工程应用的斜拉索减振模型．     

内共振平方非线性系统的非线性模态及其分岔

利用多足度方法研究了一类1：2内共振平方非线性系统的非线性模态的近似解及其分叉特性．研究表明，此类系统除存在非耦合模态外还存在耦合模态，且后者有分岔现象，这可导致非线性模态的数目合超过系统的自由度数．耦合非线性模态的分叉既与调谐参数有关又与模态振幅有关，但与非耦合弹簧的非线性刚度无关．     

金属箱式电缆母线中降容系数选择的探讨

分析了发电厂高压厂用电源回路采用金属箱式电缆母线载流量的计算方法，提出了影响电缆母线载流量的5个因素，即环境温度系数、不平衡系数、日照系数、金属箱壳系数、并行敷设系数，并根据这些影响因素确定最终的降容系数，进而明确实际所需的电缆根数。     

舰艇单缆拖带安全与非线性运动特性试验研究

在海洋环境中,舰艇的单缆拖带运动呈现许多突变现象,这些突变现象是导致拖缆断裂的主要原因.对此进行了拖曳水池模型试验研究,共进行了33种不同方案的拖曳,考虑了静水及波浪2种环境,锚链及尼龙纤维缆2种缆绳.试验测得拖带运动响应8个特征值的时间历程.研究结果表明,试验中的各种动力学响应数据清楚地体现了舰艇拖带的非线性动力学特...     

悬链线解答在斜拉索数值分析中的应用

斜拉桥和斜拉索是几何非线性明显的结构。随着斜拉桥跨径的飞速增长,斜拉索的长度也大大增加,目前最长的斜拉索的水平投影长度已超过500 m,这大大超出了常用斜拉索的长度,原有理论的计算精度值得研究。由弹性悬链线静力解析解可推导出弹性悬链线单元,得到单元的刚度矩阵和单元的节点力向量,集成后得到结构的平衡方程。根据该方法,编制了弹性悬链线单元的有限元程序并进行实例计算。该程序可以一根索的任何一个参数值(如索端张拉力或测量预应力状态下的索长)为已知条件来确定索的状态,结果表明,该程序所需单元少、结果精度高,可方便应用于工程实践。建议超大跨度斜拉桥拉索的受力分析采用基于悬链线单元的分析方法。     

倾斜撑杆式索穹顶结构静力性能分析

针对现有Geiger体系和Levy体系索穹顶结构存在的不足提出一种改进型的索穹顶结构体系——倾斜撑杆式索穹顶,并对60 m跨度模型进行结构形态分析、静力性能分析,得出结构设计参数:矢跨比(1/8、1/10、1/15)、每环节点数(12、14、16)、斜索与水平面夹角、构件截面面积、名义初始预应力水平对结构的预应力分布、刚度、材料用量等的影响规律.     

智能变电站二次电光缆自动敷设设计及全流程管理

文章介绍了利用电光缆敷设软件用于提高智能变电站二次光电缆敷设设计的效率和深度。全方位实现自动寻找光电缆最优路径、输出电缆清册、统计光电缆长度和规定路径,最终生成电缆敷设数据库,大大提高了设计效率。并将电缆敷设数据库应用于非接触识别技术中,实现智能变电站电光缆全流程、全寿命的信息化管理,从而达到全面提高管理水平的目的。     

一种新型光伏电站高压电缆施工装置的研发

文章根据现阶段生产任务的需要,立足现有的电缆施工方式及方法,研制出一种新型的用于光伏电站的高压电缆施工装置,并提出三种方案进行定性定量分析,选取最佳方案并对最佳方案进行细化确定基本结构。在现有工程中进行技术推广,并跟踪使用效果,证明新装置提高了施工效率,降低了施工成本,效益显著。     

超大跨径CFRP主缆悬索桥静力性能理论分析

首先推导了大跨悬索桥的无量纲形式平衡方程和协调方程得到索力和位移控制方程,然后推导了索力方程中的特征参数λ2的表达式,分析了参数λ2和载荷比P对索力和位移增量的影响.在此基础上,以3 000m跨度悬索桥为算例,分析了在正反对称载荷工况下考虑和不考虑拉索弹性伸长情况下的悬索索力和位移增量的特征,最后对比钢索,分析了悬索桥跨度对CFRP缆索内力、位移控制方程参数的影响,以及参数变化对缆索体系悬索桥静力行为的影响,阐述了大跨CFRP悬索桥静力行为的本质特征,从理论上证明了CFRP悬索体系的优势和特点.     

通信电缆气压自动检测系统

采用变频式压力传感器的系统,与变阻、变流式压力传感器比较有许多优点,这种方案只需一对测量线即可把一条电缆上的127个传感器连接起来,该设计已用硬件及微机实现.     

自锚式悬索桥吊索不接长体系转换方案及索鞍数值模拟

为降低自锚式悬索桥体系转换施工费用、提高施工效率、简化分析过程,以抛物线理论为依据,推导出主缆垂度的影响参数,结合各参数的可控性、敏感性,通过调整主索鞍顶推和吊杆张拉策略,提出3阶段2轮张拉吊索不接长体系转换方案。为在有限元计算时精确模拟方案中主、散索鞍施工状态,将索鞍圆心点与塔顶或散索鞍底座中心点建立刚臂和主从约束两个边界,通过激活、钝化刚臂模拟索鞍临时固定和滑移状态,通过设置索鞍圆心点强制位移模拟索鞍超顶状态。以双塔3跨和独塔2跨2座自锚式悬索桥为例,根据现场实际情况分别制定了2套吊索不接长体系转换方案,并建立有限元模型对2座桥梁体系转换过程进行模拟和分析。结果表明：自锚式悬索桥主跨是避免吊索接长的关键桥跨,主缆跨径和主缆长度是影响主缆垂度、避免吊索接长的关键可控参数;通过增大主缆初期变形可有效避免吊索接长,实施方案为张拉主跨长出段吊索使主索鞍超前就位,以改变主缆跨度;提前施工部分二期恒载、加劲梁在第1轮吊索张拉后脱架,以增加主缆弹性伸长。由2座桥梁实例分析结果可知,体系转换前期主索鞍可控滑移、超前就位,后期对称张拉桥塔两侧吊索,使主缆和主索鞍间的抗滑移安全系数和桥塔应力均变化平稳,所提方案和索鞍模拟方法达到了预期目的,可为同类型自锚式悬索桥体系转换提供参考。     

钢拉索结构抗风效果分析

介绍了钢拉索支撑结构的两种形式:单层索系、索桁架.目前单层拉索体系在国内少有论述,本文对单层体系提出了一些看法.对钢拉索结构进行了静力分析,提出了计算假定.对影响钢拉索点式玻璃幕墙抗风效果的几个因素进行了分析:结构形式、索的断面积、预应力.首次分析了预应力在不同拉索结构抗风载中的作用,提出了把预应力与因应变产生的应力分开考虑的方法,并对不锈钢拉索桁架进行了实体构件实验,证明实测值与计算值较好地相符.