机车车辆车体颤振机理分析及解决方案

在100～140km/h速度段部分机车车辆出现车体颤振现象,该振动对乘客和车辆本身造成严重的不良影响。从各方面对可能引起车体颤振的因素进行了分析,提出了车体颤振系统解决方案,建议应从动力学、模态分析及试验的角度来研究和分析。     

斜拉桥最大双悬臂状态抖振位移响应概率描述

根据抖振反应谱法和概率统计的原理,通过斜拉桥施工阶段最大双悬臂状态抖振位移响应的参数敏感性分析,得到了斜拉桥施工阶段最大双悬臂状态抖振位移响应的概率统计特性。为斜拉桥施工阶段最大双悬臂状态抖振安全可靠度分析提供了依据。     

两种天线方案抖振位移响应的比较研究

本对置于某一超高层建筑顶部的钢质天线抖振响应进行了研究。对两种天线单体方案的抖振性能进行了气动弹性模型试验和理论计算和比较，最后分析了天线的鞭稍效应。计算和试验结果为天线结构的分析设计提供了依据。     

考虑局部拉索振动的斜拉桥抖振响应分析

桥梁结构的抖振响应受抖振力和结构动态特性的影响。在有限元分析中,建立结构动态特性矩阵时将斜拉索处理成直杆单元而忽略拉索局部振动的影响。在考虑拉索锚固点随结构运动的情况下,推导出斜拉索局部振动引起的拉索动张力公式。分析认为,虽然斜拉索的局部振动对结构整体抖振响应的影响不甚显著,但结构整体运动对斜拉索的局部振动有显著影响。     

管束间空气-水两相流激振力特性及归一化方法研究

利用管束间空气-水两相流激振力的实验数据,研究了两相流激振力的部分特性,分析了混合物流速、空泡特征长度等两相流参数对两相流激振力的影响。结果表明,两相流激振力约与界面流速、混合物密度和混合物运动黏度呈正比,泡状流下激振力随气泡直径线性增长,证明两相流激振力的无量纲归一化可采用气泡数率作为频率缩比参数。基于上述两相流激振力的特性,从方便工程应用角度给出了两相流激振力的无量纲归一化方法,获得了较好的归一化效果。     

考虑桥塔风效应的多塔斜拉桥抖振响应分析

该文以6塔斜拉桥——嘉绍大桥为研究对象,基于ANSYS瞬态动力学分析功能进行了嘉绍大桥风致抖振响应的非线性时域分析,研究了多塔斜拉桥主梁和桥塔在强风作用下的抖振响应特性,并详细考察了自激力和桥塔风效应对主梁和桥塔抖振响应的影响。分析结果表明：1) 主梁与桥塔的风致抖振响应与结构的振动特性联系紧密,其抖振响应由于主梁与桥塔的动力耦合作用呈现出一定的独特性;2) 考虑自激力后主梁竖向抖振响应明显减小,而对主梁横桥向和扭转抖振响应影响相对较小。同时,自激力对桥塔的横桥向抖振响应基本没有影响,但对桥塔的顺桥向抖振响应起到了明显的抑制作用;3) 桥塔风效应对主梁的竖向和扭转抖振响应以及桥塔的顺桥向抖振响应基本没有影响,但会对主梁和桥塔的横桥向抖振响应产生较大影响。     

变增量扫频法求解结构随机风振响应

结构耦合抖振响应有限元分析的完全二次组合(CQC)频域方法在数值积分过程中,一般都采用等增量扫频。大型结构的实际频响函数一般只有在共振频率附近才有较大的数值,而在其他远离共振频率点的区域频响函数值都很小。基于此,该文提出结构抖振响应变增量扫频的频域分析法。采用基于完全二次组合的CQC法编制结构抖振响应变增量扫频计算程序,该程序在做数值积分的时候采用变增量扫频的方式,在结构共振频率点附近自动加密计算点,而在其他的频率区则间采用较大的增量步长。以某大桥为例,对等增量扫频法和变增量扫频法得到的结果进行比较,证实了变增量扫频法在保证求解精度的前提下能大大的缩短求解的时间,提高效率。     

矩形断面抖振力展向相关性的试验研究

为了研究紊流作用下钝体的非定常气动力(抖振力),以矩形断面为例,通过测压试验研究不同紊流积分尺度下的非定常气动力的分布特性,并结合理论分析方法研究了现有导纳识别方法的缺陷,进而提出基于三维统计理论的两波数三维导纳初步识别方法。结果表明:对于矩形这类钝体断面,其在紊流下的抖振力特性与流线型箱梁(桥梁主梁)接近,即抖振力的相关性高于脉动风速的相关性,且与紊流积分尺度成正比。另外,理论分析结果与实测数据间存在较大的差异,进一步表明传统的二维导纳函数无法反映真实的非定常气动力展向分布情况,而两波数的三维导纳则可揭示展向不同尺度漩涡都对抖振力的贡献。     

响应谱MC模拟的桥梁抖振首次超越研究

在桥梁耦合抖振谱分析的基础上,采用谐波合成技术,依据Monte Carlo思想大量模拟位移谱时程,由此便可以方便、快捷地计算桥梁抖振响应首次超越失效概率,克服传统Monte Carlo方法时域内再现桥梁抖振首次超越小失效概率事件效率偏低的问题。采用江阴长江大桥和上海杨浦大桥作为算例,比较了抖振首次超越响应谱Monte Carlo模拟结果与目前广泛使用的基于Poisson、Poisson包络、Markov过程三种假定的近似解析算法结果差异,表明由于考虑大气紊流环境下桥梁抖振背景分量,在较高阈值情况下,近似解析算法不再适用,而本文方法具有更高的精度。     

金马大桥抖振响应的时域分析

金马大桥是一座独塔斜拉桥与两侧T构相连接的大跨度协作体系桥梁,该桥结构形式新颖且桥位处于台风多发区,因此,对该桥进行抖振响应分析是非常必要的。首先利用谐波合成法将脉动风速模拟为多个互相关的随机过程,接着给出抖振力和自激力的时域表达式,据此对金马大桥进行了抖振响应分析。结果表明,尽管该协作体系斜拉桥采用抗扭能力较差的边主梁形式,但其抗风能力是有保证的。