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音叉压电悬臂梁动力学建模及振动俘能特性分析
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作者 马丽骞 曹东兴 詹昌海 《振动工程学报》 北大核心 2025年第5期984-993,共10页
环境振动能量采集技术可为物联网低功耗电子设备提供绿色无源自供电技术,针对传统平直悬臂梁俘能器结构固有频率高,俘能效率较低的不足,提出一类叉型悬臂梁结构用于环境中振动能量的采集,克服传统悬臂梁结构自由端部分因振动时应变较小... 环境振动能量采集技术可为物联网低功耗电子设备提供绿色无源自供电技术,针对传统平直悬臂梁俘能器结构固有频率高,俘能效率较低的不足,提出一类叉型悬臂梁结构用于环境中振动能量的采集,克服传统悬臂梁结构自由端部分因振动时应变较小而不利于能量采集的缺点,从而提升系统的俘能效率。利用Lagrange方程建立音叉压电悬臂梁在谐波激励下的动力学方程,求解系统固有频率,综合对比理论解析、有限元仿真和试验结果,分析了结构尺寸、附加质量块以及负载电阻对系统俘能特性的影响。结果表明:在悬臂梁结构自由端处引入分叉结构可以降低系统的固有频率,证明音叉压电悬臂梁俘能器更有利于低频环境振动俘能;在加速度激励幅值为0.5 m/s^(2)时,系统俘能输出功率峰值为7 mW;进一步优化结构,在自由端引入20 g附加质量块,系统俘能输出功率峰值提升至18 mW;设计压电俘能接口电路,采集转换的电能直接为LED灯(发光二极管)供电,可同时点亮50个LED灯。研究结果可为适配80 Hz以下的低频振动环境的能量采集以及实现低功耗物联网传感器的自供电设计提供理论支撑。 展开更多
关键词 音叉压电悬臂梁 环境振动利用 分叉结构 动力学建模 低频多模态 俘能试验
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轨道不平顺系数对跨座式单轨的车桥耦合振动响应影响
2
作者 周新建 李飞 +2 位作者 冯后东 罗建新 李子珺 《机械设计》 北大核心 2025年第4期101-108,共8页
轨道不平顺对跨座式单轨的平稳运行有重大的影响,针对轨道不平顺对跨座式单轨的车桥耦合振动响应影响,运用多体动力学理论通过UM-ANSYS软件联合建立跨座式单轨车桥耦合动力学模型,基于现有的功率谱密度函数,得出走行轮、导向轮和稳定轮... 轨道不平顺对跨座式单轨的平稳运行有重大的影响,针对轨道不平顺对跨座式单轨的车桥耦合振动响应影响,运用多体动力学理论通过UM-ANSYS软件联合建立跨座式单轨车桥耦合动力学模型,基于现有的功率谱密度函数,得出走行轮、导向轮和稳定轮轨道不平顺样本曲线,并将3种轨道不平顺分别单独作用和共同作用于轨道梁时设置为4种工况进行仿真试验。分析试验现象,得出结果表明:随着轨道不平顺系数的增大,跨座式单轨的轨道梁跨中竖向位移略微增大,轨道梁跨中横向位移响应和加速度动力学响应值明显增大;由于走行轮垂向力受轨道不平顺的影响相比于导向轮和稳定轮更大,因此,应该重点关注轨道梁的走行轮轨道不平顺来确保跨座式单轨车辆的平稳运行。 展开更多
关键词 跨座式单轨 柔性轨道梁 车桥耦合动力学模型 轨道不平顺 振动响应
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非饱和土地基中端承桩对SH波的水平地震响应 被引量:2
3
作者 邹新军 杨紫健 吴文兵 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期72-80,共9页
为探讨非饱和土地基中SH波作用下端承桩的水平地震响应,先基于一维波动理论得出SH波引起的土层自由场水平振动解,然后考虑非饱和土体动剪切模量随其饱和度的变化特性,采用三维连续介质力学和Euler梁模型建立轴向静荷载下非饱和土-端承... 为探讨非饱和土地基中SH波作用下端承桩的水平地震响应,先基于一维波动理论得出SH波引起的土层自由场水平振动解,然后考虑非饱和土体动剪切模量随其饱和度的变化特性,采用三维连续介质力学和Euler梁模型建立轴向静荷载下非饱和土-端承桩水平耦合振动模型,进而通过引入势函数和分离变量法推导出桩顶水平位移相互作用因子、桩顶水平位移放大因子和桩身曲率比的表达式,经与已有成果对比验证后再经参数分析,获得土体饱和度、桩身长径比和土体黏滞阻尼对桩身水平抗震特性的影响规律:土体饱和度和桩身长径比仅在高频范围对相互作用因子和放大因子有显著影响;土体黏滞阻尼仅在共振频率使得相互作用因子和放大因子分别逐渐增大和减小。 展开更多
关键词 端承桩 非饱和土 SH波 水平振动 Euler梁模型
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基于修正Winkler模型的有限深度地基支承梁振动抑制
4
作者 马建军 刘宗通 +3 位作者 王超圣 刘丰军 李达 高笑娟 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2024年第6期138-149,共12页
弹性地基对其支承结构的振动通常具有抑制作用,其中的土-结构相互作用效应对结构物动力学特性的影响具有非线性能量汇的典型特征。基于修正Winkler模型将有限深度弹性地基等效为非线性能量汇系统的附加质量,开展了简谐激励下弹性地基对... 弹性地基对其支承结构的振动通常具有抑制作用,其中的土-结构相互作用效应对结构物动力学特性的影响具有非线性能量汇的典型特征。基于修正Winkler模型将有限深度弹性地基等效为非线性能量汇系统的附加质量,开展了简谐激励下弹性地基对其支承有限长梁的振动抑制效果分析和参数优化研究。采用Galerkin方法离散控制方程,应用增量谐波平衡法和弧长延拓法分析了弹性地基上简支梁的非线性动力响应。利用数值方法验证理论结果正确性,进而通过参数分析和多参数优化,揭示了有限范围地基对其支承梁动力响应的抑制效果,探明了弹性地基非线性刚度和阻尼的最佳参数范围。结果表明,通过工程技术手段将土体参数调整到最佳范围后,可实现有限长梁振幅衰减率达96%以上,且具有较宽的减振频带。 展开更多
关键词 修正Winkler模型 有限长梁 非线性能量汇 多参数优化 振动抑制
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用于液体容器内液位测量的金属薄壁梁振动模态仿真研究
5
作者 毕俊召 刘碧伟 罗伟忠 《机械设计与制造》 北大核心 2024年第7期50-56,共7页
为实现用于液体容器内液位测量的金属薄壁梁振动模态的准确模拟,构建金属薄壁梁的有限元圆梁模型。该模型采用有限元法对金属薄壁梁纵向振动模型的特征频率进行分析,从而对金属薄壁梁暴露于外部刺激时所产生的纵向振动进行准确模拟。在... 为实现用于液体容器内液位测量的金属薄壁梁振动模态的准确模拟,构建金属薄壁梁的有限元圆梁模型。该模型采用有限元法对金属薄壁梁纵向振动模型的特征频率进行分析,从而对金属薄壁梁暴露于外部刺激时所产生的纵向振动进行准确模拟。在所开展研究中,对薄壁梁采用圆梁分布质量模型,分析模型的前4种振动模态的特征频率。为验证该模型的有效性,将该模型对金属薄壁梁前4种纵向振动模态的模拟结果与理论模型结果、实际金属薄壁梁试验结果及其他两种仿真模型的模拟结果进行了对比。对比结果表明,所构建圆梁模型对金属薄壁梁纵向振动模态的模拟结果与理论、试验分析结果高度一致,且模拟结果效果明显优于其他两种模型。 展开更多
关键词 金属薄壁梁 纵向振动模态 圆梁模型 有限元仿真 液体容器
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圆孔工字型蜂窝梁扭转模态自由振动研究
6
作者 黄斌 张文福 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第6期329-335,344,共8页
从能量等效角度,提出了一种圆孔工字型截面蜂窝梁连续型模型,应用新的薄壁构件扭转理论:板-梁理论,建立了构件扭转模态自由振动能量泛函模型,明确了圆孔工字型截面蜂窝梁名义约束扭转惯性矩(翘曲常数)、自由扭转常数、转动惯量。通过变... 从能量等效角度,提出了一种圆孔工字型截面蜂窝梁连续型模型,应用新的薄壁构件扭转理论:板-梁理论,建立了构件扭转模态自由振动能量泛函模型,明确了圆孔工字型截面蜂窝梁名义约束扭转惯性矩(翘曲常数)、自由扭转常数、转动惯量。通过变分运算,获得了平衡微分方程模型。基于扭转模态试函数,推导了圆孔工字型截面蜂窝梁自由振动扭转模态振动圆频率,并与有限元结果对比校验理论模型预测精度。开展了悬臂圆孔工字型蜂窝梁受集中扭矩作用的端部截面转角理论分析与有限元计算,进一步检验了基于板-梁理论建立的蜂窝梁连续模型的适用性。应用板-梁理论对圆孔工字型截面蜂窝梁自由振动扭转的分析过程及推导步骤,为其他开孔类型工字型蜂窝梁扭转模态自由振动研究提供了直接参考。 展开更多
关键词 圆孔工字型截面蜂窝梁 扭转自由振动 板-梁理论 蜂窝梁连续型模型 能量泛函模型
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圆环非线性恢复力的梁约束模型建模
7
作者 韩文举 陆泽琦 +1 位作者 牛牧青 陈立群 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期604-611,共8页
圆环隔振器是一种以圆环结构为基础的非线性隔振器,圆环结构在压缩变形过程中会受到压力和环面拉伸的耦合作用,从而产生非线性恢复力,对圆环结构非线性恢复力的精确建模是研究隔振器性能的关键。将圆环结构等分为多段曲梁,利用梁约束模... 圆环隔振器是一种以圆环结构为基础的非线性隔振器,圆环结构在压缩变形过程中会受到压力和环面拉伸的耦合作用,从而产生非线性恢复力,对圆环结构非线性恢复力的精确建模是研究隔振器性能的关键。将圆环结构等分为多段曲梁,利用梁约束模型对每段曲梁建立计及几何非线性的力-位移关系模型,结合曲梁间的力传递关系和几何约束关系,建立了圆环整体在压缩过程中的非线性恢复力模型,并计算了圆环变形过程中所有分段点处的正应力。通过电子伺服疲劳试验机对圆环结构在压缩过程中的恢复力进行了测量,验证了梁约束模型的建模精度。研究结果表明,利用梁约束模型可以表征圆环结构非线性恢复力特性,其建模精度与椭圆积分法相当,而模型表达式和求解过程都比椭圆积分法简洁。圆环在压缩量最大时正应力最大,此时最大正应力在圆环的上下端点。梁约束模型的建模精度随着分段数的增加而提高,当分段数大于12时,梁约束模型的恢复力计算误差小于2%。 展开更多
关键词 圆环隔振器 非线性恢复力 梁约束模型 最大正应力 椭圆积分法
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转子偏心效应下大范围转动弹性梁外激励非线性动力学行为与振动机制
8
作者 赵磊 翟冉 +1 位作者 闫照方 矫立宽 《机床与液压》 北大核心 2024年第7期6-14,共9页
为实现大范围转动弹性梁类柔性机械的高速、安全、平稳运行,综合应用Galerkin模态截断法和Hamilton原理建立弹性梁刚-柔耦合动力学模型,并建立转子偏心运动微分方程;基于行波叠加原理,应用高阶Runge-Kutta法完成非线性动力学解耦;应用... 为实现大范围转动弹性梁类柔性机械的高速、安全、平稳运行,综合应用Galerkin模态截断法和Hamilton原理建立弹性梁刚-柔耦合动力学模型,并建立转子偏心运动微分方程;基于行波叠加原理,应用高阶Runge-Kutta法完成非线性动力学解耦;应用时、频域分析法解析转子偏心效应下弹性梁的振动机制以及外激励下的频谱响应特性。研究结果表明:外激励响应在转子偏心效应下会衍生新的低频谐波分量,转速和激励幅值的增加会导致频域内多个低频谐波分量高于主振,易引发不同程度的间歇性振动;外激励频率提高会引起频域谱峰后移,数值仿真5~35 Hz频段的外激励,当频率为25 Hz时其低频谐波分量是主振幅值的2倍,高达0.181 mm,进而呈现明显的外激励突发性激振。因此,借助时、频域分析可有效解析具有随机性的间歇性或突发性振动产生机制,可为大型旋转柔性机械的动力学优化设计提供重要的理论基础和数据支持。 展开更多
关键词 大范围转动弹性梁 刚-柔耦合动力学模型 转子偏心效应 外激励 振动机制
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大型及超大型油船总体振动分析方法研究 被引量:14
9
作者 林哲 赵德有 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第4期454-458,共5页
通过引进双梁模型和推导出的三梁模型对大型油船的总体振动特性进行了分析研究;同时将多梁模型与常用的单梁模型、经验公式进行了比较.结果显示,多梁模型在分析大型或超大型油船总体振动方面较单梁模型有较好的实用价值,特别是在高... 通过引进双梁模型和推导出的三梁模型对大型油船的总体振动特性进行了分析研究;同时将多梁模型与常用的单梁模型、经验公式进行了比较.结果显示,多梁模型在分析大型或超大型油船总体振动方面较单梁模型有较好的实用价值,特别是在高阶振动时有更好的逼近. 展开更多
关键词 油船 振动 梁模型 有限元 总体振动
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车辆-轨道系统振动响应分析——Timoshenko梁与Euler梁轨道模型的比较 被引量:16
10
作者 徐志胜 翟婉明 +1 位作者 王开云 王其昌 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2003年第6期74-79,共6页
近年来,铁路的高速化、高运量化以及轻微的地震灾害等因素加速了轨道结构的沉降或变形,导致车辆轨道系统振动的加剧。本文运用车辆-轨道耦合动力学理论,编制了基于Timoshenko梁钢轨模型的车辆-轨道耦合振动仿真分析软件,分析了车辆-轨... 近年来,铁路的高速化、高运量化以及轻微的地震灾害等因素加速了轨道结构的沉降或变形,导致车辆轨道系统振动的加剧。本文运用车辆-轨道耦合动力学理论,编制了基于Timoshenko梁钢轨模型的车辆-轨道耦合振动仿真分析软件,分析了车辆-轨道系统的垂向振动特性,并与基于Euler梁模型的VICT软件的仿真结果进行了比较分析。结果表明:仿真结果与VICT的仿真结果基本一致,但在较高频域,前者能更好地反映轮轨系统的高频特性。因而,在研究轮轨高频振动及轮轨噪声时,采用Timoshenko梁钢轨模型更具合理性。 展开更多
关键词 车辆-轨道耦合动力学 车辆振动 轨道振动 Timoehenko梁钢
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柔性机械臂非线性动力学模型及控制的研究 被引量:12
11
作者 刘才山 王建明 +1 位作者 阎绍泽 刘又午 《振动工程学报》 EI CSCD 1998年第2期152-157,共6页
针对轴向不伸长的Euler-Bernouli梁,采用假设模态法,根据能量一致性原理,利用变形约束方程和小变形假设条件,对带有末端荷载的柔性机械臂,推导出考虑动力刚化(DynmaicStif-ening)影响的柔性机械... 针对轴向不伸长的Euler-Bernouli梁,采用假设模态法,根据能量一致性原理,利用变形约束方程和小变形假设条件,对带有末端荷载的柔性机械臂,推导出考虑动力刚化(DynmaicStif-ening)影响的柔性机械臂有限维一致线性化动力学方程。为实现柔性机械臂关节转角运动轨迹的精确跟踪,采用基于输入输出部分线性化的控制方法设计非线性控制器,对该非线性动力学模型进行解耦并产生理想关节转角运动轨迹的控制输入。采用线性系统最优状态反馈控制规律设计弹性模态稳态器抑制弹性体的振动。数值仿真验证了该控制策略的有效性。 展开更多
关键词 机械振动 柔性 机械臂 动力刚化 动力学建模
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机翼双梁模型的动力学修正及应用 被引量:8
12
作者 贺尔铭 陈熠 +2 位作者 李玉龙 扈西枝 韩峰 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第3期367-372,475,共6页
由于全尺寸机翼有限元模型太过复杂,不能用于大型客机翼吊发动机振动载荷的传递特性研究,本文提出了一个全新的机翼双梁动力学模型概念。基于机翼双梁模型的主要模态对其结构刚度不确定参数的灵敏度分析,选取翼梁及翼肋的水平、垂直、... 由于全尺寸机翼有限元模型太过复杂,不能用于大型客机翼吊发动机振动载荷的传递特性研究,本文提出了一个全新的机翼双梁动力学模型概念。基于机翼双梁模型的主要模态对其结构刚度不确定参数的灵敏度分析,选取翼梁及翼肋的水平、垂直、扭转刚度参数作为有效设计变量对双梁模型进行了动力学修正,使其与全尺寸机翼有限元参考模型前6阶模态频率的最大误差小于11.11%,大大提升了机翼双梁模型的动力符合性;集成建立了大型客机"吊架-机翼-机身"全机动力有限元模型,并计算了巡航状态下发动机振动载荷经机翼传递到机身各框段的动载荷分布特性。分析结果表明:机翼双梁模型较好地满足了发动机振动载荷传递及振动传递路径分析研究需求,为民机舱内声学预计及发动机隔振安装设计提供了基础数据。 展开更多
关键词 机翼双梁模型 灵敏度分析 动力学修改 振动载荷传递
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环形桁架结构动力分析的等效力学模型 被引量:14
13
作者 刘福寿 金栋平 陈辉 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第4期516-521,共6页
针对大型空间环形天线桁架结构的周期特征,提出基于等效梁模型的动特性分析方法。首先,基于给定的周期单元运动学假设,将周期单元上任一点的位移采用单元中心的位移和应变来表示。然后,根据相同位移下周期单元和等效梁应有相同应变能和... 针对大型空间环形天线桁架结构的周期特征,提出基于等效梁模型的动特性分析方法。首先,基于给定的周期单元运动学假设,将周期单元上任一点的位移采用单元中心的位移和应变来表示。然后,根据相同位移下周期单元和等效梁应有相同应变能和动能,给出了等效梁模型刚度和质量参数关于周期单元几何和材料特性参数的解析表达式。最后,通过对原环形桁架结构与等效梁模型固有振动特性的对比分析,验证了等效方法的精度和准确性。 展开更多
关键词 环形桁架 周期性 等效梁模型 固有振动
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含裂纹梁非线性静动力特性及简化动力学建模 被引量:5
14
作者 陈岩 王平 +2 位作者 余飞 毛鹏程 关振群 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期209-215,共7页
主要研究裂纹对梁结构动力特性的影响规律,进而为含裂纹梁结构状态监测提供理论依据。首先,对裂纹影响区域进行分析,建立含裂纹梁二维接触非线性有限元模型,阐明含裂纹梁具有拉压不同刚度的静力特性;其次,通过对机理模型的分析,指出拉... 主要研究裂纹对梁结构动力特性的影响规律,进而为含裂纹梁结构状态监测提供理论依据。首先,对裂纹影响区域进行分析,建立含裂纹梁二维接触非线性有限元模型,阐明含裂纹梁具有拉压不同刚度的静力特性;其次,通过对机理模型的分析,指出拉压不同刚度会引起轴向与弯曲的耦合振动;然后,通过非线性动力学分析方法研究其动力特性,观察到含裂纹梁在冲击荷载下会产生轴向与弯曲的耦合振动现象,并指出这种轴向与弯曲耦合振动的一个重要特征是轴向振动频谱图中含有弯曲振动基频的两倍频成分;最后,通过引入非线性弹簧建立一种新颖的含裂纹梁简化动力学模型,通过与精细有限元分析对比,验证了模型的合理性。该简化动力学模型将接触非线性问题转换为材料非线性问题,避免了费时的接触非线性动力学求解过程。 展开更多
关键词 裂纹梁 非线性 耦合振动 简化动力学模型 冲击
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曲率半径对曲线箱梁桥车辆荷载作用下冲击效应的影响 被引量:16
15
作者 黄新艺 陈彦江 +2 位作者 李岩 盛洪飞 李立云 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2010年第1期38-42,共5页
针对复杂的车桥耦合振动问题,桥梁结构采用三梁式模型进行离散,首先基于ANSYS提出了简便的分离迭代解法,给出了该问题的详细推导过程和计算步骤,同时通过现场试验对所提出的方法进行了验证。通过快速傅里叶逆变换采用三角级数方法模拟... 针对复杂的车桥耦合振动问题,桥梁结构采用三梁式模型进行离散,首先基于ANSYS提出了简便的分离迭代解法,给出了该问题的详细推导过程和计算步骤,同时通过现场试验对所提出的方法进行了验证。通过快速傅里叶逆变换采用三角级数方法模拟了桥面不平度及其速度项,考虑车辆在曲线梁桥上的行驶偏心,分析了曲率半径和车速对曲线梁桥冲击效应的影响。结果表明:曲线梁桥的位移和内力动力放大系数大于直线梁桥的,且不同位置不同项目的内力和位移之间的动力放大系数的数值差别很大。内力和位移的动力放大系数对曲率半径的变化的敏感性各不相同,当曲率半径小于某个特征值后,动力放大系数变化很大。 展开更多
关键词 曲线梁桥 车桥耦合振动 三梁式模型 曲率半径 动力放大系数
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基于改进迭代模型的车-桥耦合系统竖向随机振动研究 被引量:14
16
作者 朱志辉 王力东 +2 位作者 龚威 余志武 蔡成标 《湖南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期120-130,共11页
采用改进的车-桥耦合系统迭代计算模型,建立了基于虚拟激励法(PEM)的列车-轨道-桥梁竖向随机振动分析模型.采用虚拟激励法将轨道不平顺精确地转化为一系列竖向简谐不平顺的叠加,并运用分离迭代法求解车-桥耦合系统振动方程.以CRH2高速... 采用改进的车-桥耦合系统迭代计算模型,建立了基于虚拟激励法(PEM)的列车-轨道-桥梁竖向随机振动分析模型.采用虚拟激励法将轨道不平顺精确地转化为一系列竖向简谐不平顺的叠加,并运用分离迭代法求解车-桥耦合系统振动方程.以CRH2高速列车通过5跨简支梁桥为例,对改进的车-桥耦合系统迭代计算模型的计算精度和效率进行了验证.结果表明:在保持与传统模型相同计算精度的前提下,改进模型能使计算效率提高5倍左右.通过对列车-轨道-简支梁桥竖向随机振动响应中确定性激励引起的均值和轨道不平顺引起的均方根进行分析可知:桥梁竖向位移主要受列车自重控制,轨道不平顺引起的桥梁竖向位移影响很小;桥梁和车体竖向加速度受轨道不平顺影响显著,改善线路条件能有效提高列车的乘车舒适性;同时,车速越高,桥梁和车辆随机响应的均方根越大,由轨道不平顺引起的耦合系统振动响应的离散度越大. 展开更多
关键词 车-桥耦合振动 迭代模型 赫兹接触 虚拟激励法 简支梁桥
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船舶总振动固有频率实用算法 被引量:9
17
作者 王显正 赵德有 +2 位作者 孙超 殷玉梅 孙洋 《中国舰船研究》 2007年第1期56-58,共3页
分别用一维梁有限元方法和三维有限元方法计算3艘实船总振动固有频率,对计算结果进行统计分析,提出对一维梁有限元方法计算结果的修正,利用110000t油船进行验证。用一维梁有限元方法计算时考虑剪切滞后影响系数;用三维有限元方法计算时... 分别用一维梁有限元方法和三维有限元方法计算3艘实船总振动固有频率,对计算结果进行统计分析,提出对一维梁有限元方法计算结果的修正,利用110000t油船进行验证。用一维梁有限元方法计算时考虑剪切滞后影响系数;用三维有限元方法计算时,是在ANSYS软件中建立全船的三维空间有限元模型,进行模态分析。通过计算证明该方法能有效改进一维梁有限元计算方法,可快速准确地预报船舶总振动固有频率。 展开更多
关键词 船舶总振动 固有频率 剪切滞后 一维梁模型 三维有限元模型
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基于振型控制的变厚度梁的优化设计研究 被引量:8
18
作者 李徐钢 左曙光 郭伟 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2010年第1期148-152,共5页
提出了计算梁弯曲振动的新方法。从弯曲变形的角度出发,利用有限差分的方法,建立了梁弯曲振动的计算模型,模型同时适用于等厚度梁和变厚度梁。使用不同类型的梁对模型的准确性进行了验证,结果表明模型具有较好的计算精度。同时,尝试使... 提出了计算梁弯曲振动的新方法。从弯曲变形的角度出发,利用有限差分的方法,建立了梁弯曲振动的计算模型,模型同时适用于等厚度梁和变厚度梁。使用不同类型的梁对模型的准确性进行了验证,结果表明模型具有较好的计算精度。同时,尝试使用该模型进行梁的振型优化设计,对模型做适当的变形后,就可以以梁的频率和振型作为目标,通过数值方法来获取最佳的厚度分布值。最后用一个实例对方法进行了验证,结果表明利用该模型进行梁的振型优化设计是可行的。 展开更多
关键词 变厚度梁 弯曲振动 模型 振型 优化设计
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新型双稳态压电振动俘能系统的理论建模与实验研究 被引量:24
19
作者 张旭辉 赖正鹏 +3 位作者 吴中华 谭厚志 左萌 樊红卫 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第1期87-96,共10页
针对线性压电俘能系统的共振频带窄、俘能方向单一、发电效率低等问题,设计了一种双稳态磁力耦合多悬臂梁俘能结构。利用广义Hamilton变分原理建立了系统分布式力-电-磁耦合模型,结合数值计算和实验验证方法揭示了磁铁间距、外界振动激... 针对线性压电俘能系统的共振频带窄、俘能方向单一、发电效率低等问题,设计了一种双稳态磁力耦合多悬臂梁俘能结构。利用广义Hamilton变分原理建立了系统分布式力-电-磁耦合模型,结合数值计算和实验验证方法揭示了磁铁间距、外界振动激励条件对压电俘能系统响应特性的影响规律。研究结果表明:在合适的磁距和外界振动激励条件下,系统的输出电压可达18V,是线性压电振动俘能系统的3.5倍,有效工作频带是线性压电振动俘能系统的3.1倍,说明双稳态压电振动俘能系统具有明显拓宽有效工作频带和提升发电效率的能力,为压电俘能系统工程化应用提供了理论依据。 展开更多
关键词 压电俘能器 振动能量采集器 双稳态 多悬臂梁 力-电-磁耦合模型
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振动试验视频图像测试技术 被引量:11
20
作者 胡朝辉 袁向荣 刘敏 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2011年第3期162-165,共4页
基于数字视频技术,以普通USB数码摄像头与PC机作为硬件设备设计视频图像测振系统,采用该测试系统识别悬挂集中质量的简支梁模型的一阶模态参数。基于Matlab软件编制振动视频采集与图像边缘检测程序,获取梁振动的位移时程曲线,采用模态... 基于数字视频技术,以普通USB数码摄像头与PC机作为硬件设备设计视频图像测振系统,采用该测试系统识别悬挂集中质量的简支梁模型的一阶模态参数。基于Matlab软件编制振动视频采集与图像边缘检测程序,获取梁振动的位移时程曲线,采用模态分析确定简支梁模型的固有频率、阻尼比与振型,试验结果表明采用该测振系统实现低频结构的振动测试是可行的。 展开更多
关键词 振动与波 数字视频 边缘检测 简支梁模型 模态参数 振动测试
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