柔性隔振系统中驻波效应的研究

基于多维系统阻抗分析的观点，综合考虑隔振器驻波效应和柔性基础的动态特性，运用子结构导纳综合法，推出了相应的隔振效果解析公式；探讨了柔性基础与刚性基础情况下驻波效应的差别；分析了基础的动态特性、质量比及阻尼对驻波效应的影响规律；提出了高频隔振设计的途径。     

弹性浮筏系统的实用解

针对工程实际中的复杂柔性耦合系统，对建立在柔性基础－弹性浮筏上的隔振系统应用子系统导纳法进行分析，推导了耦合系统动态功率流传递计算公式。在研究中，将浮符和基础的固有频率与被隔振机组固有频率之比作为特性参数，对系统在不同频率比下的传递特性进行了计算研究；针对计算结果，分析了浮筏的弹性和基础的柔性对耦合系统的传递功率流的影响，给出了可以将基础或浮筏当作刚体来处理的弹性变化范围。     

弹性浮筏系统的实用解

针对工程实际中的复杂柔性耦合系统 ,对建立在柔性基础 -弹性浮筏上的隔振系统应用子系统导纳法进行分析 ,推导了耦合系统动态功率流传递计算公式 在研究中 ,将浮筏和基础的固有频率与被隔振机组固有频率之比作为特性参数 ,对系统在不同频率比下的传递特性进行了计算研究 ;针对计算结果 ,分析了浮筏的弹性和基础的柔性对耦合系统的传递功率流的影响 ,给出了可以将基础或浮筏当作刚体来处理的弹性变化范围     

安装频率对浮筏结构传递功率流影响

针对工程实际中浮筏隔振装置，建立了柔性基础上机组多扰源弹性浮筏耦合隔振系统动力学普遍模型，给出了系统动态特性结构化分析方法，了耦合系统动态传递方程及功率流表达式。结合工程实际两机组浮筏隔振系统功率流数值计算结果，着重探讨安装频率与支承结构柔性作用及其对隔振效果影响。研究结果表明：安装频率设计点选择合理，可有效控制振动能量传输。     

安装频率对浮筏结构传递功率流影响

针对工程实际中浮筏隔振装置 ,建立了柔性基础上机组多扰源弹性浮筏耦合隔振系统动力学普遍模型 ,给出了系统动态特性结构化分析方法 ,推导了耦合系统动态传递方程及功率流表达式 .结合工程实际两机组浮筏隔振系统功率流数值计算结果 ,着重探讨安装频率与支承结构柔性作用及其对隔振效果影响 .研究结果表明 :安装频率设计点选择合理 ,可有效控制振动能量传输     

舰船动力装置高频振动隔离问题的有限元分析

为对船舶动力装置振动系统的高频振动问题进行准确的隔振效果预测,并能全面考虑非刚性基础和橡胶减震器驻波效应对系统隔振效果的影响,本文从结构动力学角度出发构造了一种有限元分析模型,并对包括振源——橡胶减震器——非刚性基础这样一个完整的隔振系统的隔振效果进行了理论和实验两个方面的分析.通过与传统隔震设计方法、本文物理模型的解析解和实验所得结果进行的比较可知,有限元分析模型绐出的隔振效果预测值在中高频范围(200～1000Hz)最为接近实验结果,从而为船舶动力装置高频隔振分析提供了一个可行的途径.     

柔性基础内燃机被动隔振系统的建模与仿真

以多体动力学为基础,结合有限元技术和实体建模技术,建立柔性基础内燃机被动隔振系统刚/柔混合仿真模型。并对支承在柔性平板结构上的某四缸柴油机隔振系统进行动力学仿真计算,静平衡及激振力仿真结果均与理论计算十分吻合。通过改变柔性平板支承刚度来改变柔性基础的边界条件,进一步获得不同刚度条件柔性基础上内燃机隔振系统的隔振特性。通过比较柔性基础上隔振器支承力和刚性基础上隔振器支承力的变化,结果表明：柔性基础对隔振器支承力有重要影响,受柔性基础弹性影响的系统自振有可能成为影响支承力变化的主要因素。     

非对称多支承柔性隔振系统分析

以准确预测高频隔振效果为目的,基于多维系统阻抗分析的观点,采用子结构导纳分析法,研究了非对称性和多支承间的耦合作用对柔性多支承隔振系统的隔振效果之影响,首先系统地导出任意多支承非对称柔性隔振系统的传递率及响应此的解析表达式,进而分析各种参数情况下非对称性对隔振效果的影响,揭示系统的各动态特性参数对隔振效果的影响规律,并给出实际系统可作对称简化处理的数量界限,从而为高频隔振效果的准确预测以及合理有效的隔振设计提供依据。     

准零刚度柔性隔振超结构设计与仿真分析

针对如何有效抑制低频微振动问题,本文提出了一种可多层叠加的准零刚度柔性隔振超结构。基于柔性机构理论,利用形状优化方法设计了单层准零刚度柔性结构。基于大变形理论结合打靶法,分析了柔性结构的静力学特性,并利用有限元仿真进行了验证。将单层隔振结构进行堆叠,构造了多层准零刚度柔性隔振系统,建立了其有限元模型和多自由度简化模型,研究了其隔振特性,并讨论了阻尼和层数对隔振性能的影响。结果表明：在有效隔振频率区间,随着层数增加,起始隔振频率向低频移动,隔振效果得到明显提升。     

旋转机械主动隔振研究Ⅰ：功率流传递特性

针对工程中的柔性安装问题，对柔性板式基础上的主动隔振进行了研究，用功率流指标描述主动隔振系统中能量的传输，运用子结构导纳综合法推导主动隔振系统中功率流传递的控制表达式，研究一类旋转机械的主动隔振，文章分为两部分，这里主要探讨了控制力为零时的纯被动隔振情况下系统的功率流传递特性，为第二篇的功率流控制策略研究作好准备。     

连续隔振机床系统功率流研究

针对采用连续隔振器的机床隔振系统,进一步引入有限性及非对称性,同时计及基础柔性,提出连续耦合条件下的有效导纳概念,采用功率流理论作为隔振效果评价手段,导出了通过连续隔振机床系统的功率流传递谱,在理论计算及分析的基础上揭示了系统主要结构参数对其隔振性能的影响．     

高层建筑减震与模态分析

为了研究高层建筑隔震结构对高层建筑抗震能力的作用,应用Ansys有限元软件对固定高层建筑和隔震高层建筑进行了模态分析。研究结果显示,结构的固有频率随着阶数的增大而增大;隔震结构的隔震层消耗了大量的隔振能量;通过在建筑物上部结构与基础间设置足够安全可靠的隔震系统,形成柔性底层,使建筑物与基础隔开,以延长整个结构体系的自振周期。减少输出上部结构的地震能量,从而大幅度降低建筑物对地震的影响;隔振节点加速度明显降低;隔震后位移发生微小的减少。由模拟结果可知,地震破坏以水平破坏为主,震烈度决定了建筑物的破坏程度;隔震层吸收了地震中大量的能量,隔震上部结构绝对加速度明显降低,基础隔震体系能够降低结构的水平地震作用。     

含旋转振子的周期基础对地震弯曲波的隔震作用

提出一种含旋转振子的周期性基础（PF）板,用于高层建筑对地震弯曲波的隔震。早期对PF隔震的研究主要针对平面波,但地震波对于周期性基础板结构更易激发弯曲波。突破以往研究仅针对平面波的局限性,对弯曲波输入的频散关系进行探究;通过有限元法,利用可考虑板厚影响的SHELL单元计算PF板的弯曲波衰减域,系统研究材料参数和几何参数对弯曲波衰减域的影响;通过对三维有限元模型进行弯曲波和地震波入射的数值仿真试验,验证PF隔震的有效性。结果表明：弯曲波衰减域对连杆的宽度和弹性模量变化很敏感;在弯曲波输入下,PF的衰减域在10 Hz以下,与混凝土基础板相比,PF对弯曲波的隔震效率大于60%,能够作为高层建筑的隔震基础。     

Theoretical analysis of a row of piles as passive barriers and an equivalent in-filled trench model

A theoretical study on the ground vibration isolation efficiency by a row of piles as passive barrier in a three-dimensional context was presented. The analysis was accomplished with the aid of integral equations governing Rayleigh wave scattering, used to predict the complicated Rayleigh wave field generated by a number of irregular scatters embedded in an elastic half-space. Then, the passive isolation effectiveness of a row of piles for screening Rayleigh wave was studied in detail. The effects of relevant parameters on the screening effectiveness were investigated and analyzed from the perspective of equivalence with in-filled trench. The results show that using a row of rigid piles as wave barrier is more effective than that of flexible ones, and an optimum reduction of vibration can be achieved either by increasing the size of piles or by decreasing the net spacing between the piles. Finally, based on the derived integral equation for Rayleigh wave scattering, the principle of equivalent modeling of the barrier of piles by an in-filled trench is put forward, which simplifies the analysis of vibration isolation by a row of piles.     

数控机床柔性基础隔振系统分析的功率流方法

针对由数控机床,隔振器及柔性基础三个子结构组成的系统,应用子结构导纳法和功率流理论,建立了数控机床柔性基础隔振系统的动力学、数学和仿真模型,并综合优化了隔振器性能参数及安装位置,对上楼机床的隔振问题从理论研究上作了有益的探索和尝试,也为数控机床的隔振研究奠定了初步的基础。     

旋转机械主动隔振研究Ⅱ:功率流传递的控制策略

在对被动隔振系统的功率流传递特性进行研究的基础上,进一步研究了旋转机械的主动隔振系统的功率流传递规律,并提出了基于总功率流最小的最优化控制策略,分析了优化控制力对总功率流和其它各功率流分量传递的控制效果.     

偏心力作用下柔性系统的功率流特性及主动控制

利用传递导纳矩阵法推导了偏心力作用下,机器-隔振器-柔性基础复杂系统的动态传递方程,以传递到基础的功率流为衡量指标.通过功率谱分析,研究了偏心力作用下的功率流特性,并探讨了主动控制策略的效果.     

桩-土系统在波浪荷载下的动力响应分析

通过展开波浪对桩散射问题的特征函数的方法研究了波浪荷载作用下桩-土体-水流系统的动力响应问题.采用动力Winkler弹性地基梁模型模拟桩土动力的相互作用，通过求解满足柱面非齐次边界条件的Laplace方程，直接构造波浪对柔性桩的散射速度势，考虑了流体和桩体的相互作用，由解析法给出了埋置圆桩在波浪荷载下的动力响应.研究和分析了在波浪力作用下泥面冲刷深度、土参数、波浪入射频率对桩身内力、桩身振动响应的影响.在波浪荷载作用下，与先计算柔性悬臂端波浪力再考虑桩土间相互作用的情况相比，当考虑桩土耦合振动时，桩的水平振动的振幅减小，基频降低.