基于经验模态分解与Tikhonov正则化的梁桥影响线识别方法 被引量：3

1

作者 周宇 尚稳齐 +2 位作者 吴德义 狄生奎 郑旭 《振动工程学报》 北大核心 2025年第1期144-153,共10页

挠度影响线、应变影响线能够完整地反映梁桥截面抗弯刚度,在获取梁桥实测时程响应过程中,车辆移动荷载作用下的梁桥响应掺杂了影响线信息和结构动力成分,并受到加载车辆的多轴效应干扰。为准确识别梁桥结构影响线,通过经验模态分解剔除... 挠度影响线、应变影响线能够完整地反映梁桥截面抗弯刚度,在获取梁桥实测时程响应过程中,车辆移动荷载作用下的梁桥响应掺杂了影响线信息和结构动力成分,并受到加载车辆的多轴效应干扰。为准确识别梁桥结构影响线,通过经验模态分解剔除梁桥实测数据中的动力成分,得到含有车辆多轴效应的梁桥准静态响应数据,结合采样频率与车辆轴距,建立了影响线识别的数学模型,将车辆多轴效应转化为单位集中荷载,进而采用Tikhonov正则化方法准确解得梁桥影响线的稳定解。通过建立1/2双轴车过简支梁桥与三跨变截面连续梁桥的数值仿真模型,提取车辆不同移动速度下简支梁桥跨中和三跨连续梁桥中跨跨中的挠度、应变时程响应,验证了基于经验模态分解与Tikhonov正则化识别梁桥影响线方法的可行性与有效性,准确地识别了梁桥结构算例的挠度影响线、应变影响线,并通过建立误差指标定量评价了影响线识别效果。研究还发现,梁桥影响线的识别效果随加载车辆速度的增大而降低。 展开更多

关键词 桥梁工程 移动荷载 影响线识别 经验模态分解 TIKHONOV正则化

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基于IFCG算法的桥梁多轴车辆移动载荷识别

2

作者 武宏淳 王林军 +2 位作者 李明强 李响 陈保家 《计算力学学报》 北大核心 2025年第4期655-663,共9页

桥梁车辆移动载荷识别MFI(Moving Force Identification)是结构动力学领域中的一个典型反问题.针对现有基于共轭梯度方法的载荷识别方法对多轴车辆荷载识别效果不佳的问题,提出了一种基于改进分数阶共轭梯度算法IFCG(Improved Fractiona... 桥梁车辆移动载荷识别MFI(Moving Force Identification)是结构动力学领域中的一个典型反问题.针对现有基于共轭梯度方法的载荷识别方法对多轴车辆荷载识别效果不佳的问题,提出了一种基于改进分数阶共轭梯度算法IFCG(Improved Fractional Conjugate Gradient)的载荷识别方法.基于车辆行驶过程在时域中建立车桥动力系统,通过模态叠加原理得到桥梁动态响应,将MFI问题转化为无约束优化问题;其次,引入新的搜索方向标量,使所提算法能够针对多轴以及高噪声情况下保持精度和识别效率;接着,通过识别两轴车辆移动载荷验证了所提方法的有效性;然后,对分数阶次进行定量对比研究,选择最优分数阶次;最后,通过识别多种工况下的三轴车辆载荷,将所提方法与现有方法进行对比,验证了IFCG方法在不同工况下的桥梁多轴车辆MFI都具有较高的识别精度和速度. 展开更多

关键词 移动载荷识别 分数阶 多轴车辆荷载 共轭梯度法 识别精度

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列车作用下大跨径悬索桥纵向运动响应分析方法对比研究 被引量：4

3

作者 封周权 井昊坤 +2 位作者 陈政清 华旭刚 万田保 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期69-80,共12页

随着我国铁路事业的发展,近年来设计和建造了一些大跨径铁路悬索桥。悬索桥属于典型的柔性结构,加之列车荷载大、运行速度快,列车过桥时加劲梁纵向运动问题突出。准确地计算出列车过桥时梁端纵向运动响应是进行悬索桥结构设计和梁端位... 随着我国铁路事业的发展,近年来设计和建造了一些大跨径铁路悬索桥。悬索桥属于典型的柔性结构,加之列车荷载大、运行速度快,列车过桥时加劲梁纵向运动问题突出。准确地计算出列车过桥时梁端纵向运动响应是进行悬索桥结构设计和梁端位移控制的前提。该文通过有限元仿真,采用4种不同的分析方法,对运行列车作用下大跨径铁路悬索桥纵向运动响应特征进行对比研究。首先,分别介绍移动静载法、移动荷载法、移动质量法、车-桥动力相互作用法的计算理论及其有限元实现方法;随后,以某主跨1060m铁路悬索桥为例,分别采用4种方法进行纵向运动响应计算;最后,对4种分析方法的计算结果进行对比分析。结果表明:大跨径铁路悬索桥纵向运动分析应考虑动力效应;通过移动荷载法、移动质量法及车-桥动力相互作用法分析得到的纵向运动响应接近;采用移动荷载法进行大跨径铁路悬索桥纵向运动响应分析可以简化计算且满足计算精度要求。 展开更多

关键词 铁路悬索桥 纵向运动 移动静载 移动荷载 移动质量

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移动荷载作用下基于主成分分析的斜拉桥拉索损伤识别分析 被引量：1

4

作者 徐翔宇 刘习军 张素侠 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期90-99,共10页

提出了一种基于主成分分析的斜拉桥拉索损伤识别方法来实现斜拉索损伤识别。该方法首先采集移动荷载激励桥面时拉索结构的加速度响应,然后采用主成分分析法对时域信号进行降维处理,提取降维后信号的统计学数据,结合D-S证据理论构造多阶... 提出了一种基于主成分分析的斜拉桥拉索损伤识别方法来实现斜拉索损伤识别。该方法首先采集移动荷载激励桥面时拉索结构的加速度响应,然后采用主成分分析法对时域信号进行降维处理,提取降维后信号的统计学数据,结合D-S证据理论构造多阶统计矩融合指标进行识别。以天津永和桥为例,利用有限元进行数值模拟,分别针对斜拉索损伤程度、荷载质量、荷载移动速度对损伤识别精度的影响进行了探究。分析结果表明,所提方法具有良好的识别效果,有较好的噪声鲁棒性。 展开更多

关键词 斜拉索 主成分分析 移动荷载 损伤识别

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移动荷载作用下悬浮隧道管体TMD减振分析及优化布置 被引量：1

5

作者 杨赢 金利成 +1 位作者 项贻强 何余良 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期165-171,共7页

为减小悬浮隧道管体在移动荷载作用下的动力响应,采用TMD作为振动控制措施并对减振效果进行了分析。将悬浮隧道管体简化为弹性地基梁,采用移动简谐力模拟汽车荷载,通过Morison方程计算管体振动过程中的流体附加惯性效应和阻尼效应,推导... 为减小悬浮隧道管体在移动荷载作用下的动力响应,采用TMD作为振动控制措施并对减振效果进行了分析。将悬浮隧道管体简化为弹性地基梁,采用移动简谐力模拟汽车荷载,通过Morison方程计算管体振动过程中的流体附加惯性效应和阻尼效应,推导建立了移动荷载作用下管体-TMD系统振动控制方程组。采用Newmark-β法进行数值求解,分析了TMD对悬浮隧道管体的减振效果。针对悬浮隧道管体振动特征,提出采用分布式TMD的布置形式,并对移动速度、TMD阻尼比的影响进行了讨论。结论表明:TMD对移动简谐荷载作用下的悬浮隧道管体具有显著减振效果,最大位移减振率在50%以上。由于多阶模态参与振动,单一TMD的有效减振范围有限。在保持总质量不变的情况下,采用分布式TMD可以获得较好的整体减振效果。提高TMD质量比和降低移动荷载速度有助于提高TMD的减振效果。增大阻尼比会减弱TMD的效果,应综合考虑减振效果和工作空间的要求确定。 展开更多

关键词 悬浮隧道(SFT) 移动荷载 调谐质量阻尼器(TMD) 动力响应 减振

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移动质量-简支梁系统的参数辨识 被引量：17

6

作者 于开平 谢礼立 +2 位作者 樊久铭 邹经湘 吴日强 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2002年第5期14-17,共4页

给出了移动质量 -简支梁系统的动力学方程 ,并用基于Hamilton原理的结构动响应算法对方程进行数值求解。然后介绍了一种新的从自由响应数据识别时变参数结构系统的伪模态参数的方法 ,并将该方法引入用于研究移动质量 -简支梁系统的参数... 给出了移动质量 -简支梁系统的动力学方程 ,并用基于Hamilton原理的结构动响应算法对方程进行数值求解。然后介绍了一种新的从自由响应数据识别时变参数结构系统的伪模态参数的方法 ,并将该方法引入用于研究移动质量 -简支梁系统的参数辩识问题。 展开更多

关键词 移动质量-简支梁系统 时变系统 伪模态参数 自由度 结构动力学

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移动荷载识别的函数逼近法 被引量：33

7

作者 袁向荣 卜建清 +1 位作者 满红高 高勇利 《振动与冲击》 EI CSCD 2000年第1期58-60,70,共4页

由多式函数、三角函数及其结合逼近桥梁挠度 ,对逼近函数微分求得桥梁挠曲速度和加速度 ,用最小二乘法由桥梁挠度及近似的挠曲速度和加速度识别桥梁的模态位移、模态速度和模态加速度 ,由梁的模态座标方程和最小二乘法识别桥上移动荷载... 由多式函数、三角函数及其结合逼近桥梁挠度 ,对逼近函数微分求得桥梁挠曲速度和加速度 ,用最小二乘法由桥梁挠度及近似的挠曲速度和加速度识别桥梁的模态位移、模态速度和模态加速度 ,由梁的模态座标方程和最小二乘法识别桥上移动荷载。与以前的识别方法相比 ,函数逼近的识别方法受测量噪声的影响较小。 展开更多

关键词 移动荷载识别 桥梁振动 函数逼近

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桥梁结构移动平稳随机荷载识别新方法 被引量：6

8

作者 侯秀慧 邓子辰 +1 位作者 黄立新 胡伟鹏 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期659-663,共5页

移动的平稳随机荷载对简支梁的作用,相当于固定的调制函数已知的非平稳随机荷载对简支梁结构的作用。本文以此为基础,研究了移动平稳随机荷载的识别问题。首先基于虚拟激励法的思想,利用特征值分解及奇异值分解技术,由虚拟位移响应反演... 移动的平稳随机荷载对简支梁的作用,相当于固定的调制函数已知的非平稳随机荷载对简支梁结构的作用。本文以此为基础,研究了移动平稳随机荷载的识别问题。首先基于虚拟激励法的思想,利用特征值分解及奇异值分解技术,由虚拟位移响应反演虚拟广义坐标,有效地避免了矩阵求逆,得到高精度的广义坐标谱;同时利用Wiener-Khintchine关系及Duhamel积分,由广义坐标谱值反演得到平稳随机激励谱密度。仿真算例表明,只要适当地选取参振振型及测点位置,本文方法可以有效地识别桥梁结构的移动平稳随机荷载。 展开更多

关键词 桥梁结构 移动荷载 荷载识别 随机荷载 精度分析

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复杂结构移动载荷识别的有限元法 被引量：7

9

作者 秦远田 陈国平 +1 位作者 余岭 张方 《南京航空航天大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第2期174-179,共6页

在正交域中运用有限元分析技术,将任意复杂结构上移动载荷的识别转化为正交多项式拟合系数的识别,由响应和激励之间的线性关系识别出拟合系数。该方法适用任意边界条件的复杂模型,且能识别速度变化的移动载荷。文中讨论了连续载荷在有... 在正交域中运用有限元分析技术,将任意复杂结构上移动载荷的识别转化为正交多项式拟合系数的识别,由响应和激励之间的线性关系识别出拟合系数。该方法适用任意边界条件的复杂模型,且能识别速度变化的移动载荷。文中讨论了连续载荷在有限元节点上的等效问题,通过仿真和实验验证该方法简单、有效、抗噪性较好,适用于复杂的工程结构。 展开更多

关键词 动力学分析 有限元法 移动载荷 载荷识剐

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基于精细积分方法的桥梁结构移动荷载识别 被引量：8

10

作者 侯秀慧 邓子辰 黄立新 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2007年第9期142-145,154,共5页

针对桥梁结构移动荷载识别问题,有效地将桥梁结构振动微分方程化为精细积分方法的一般格式,进而将精细积分方法推广于荷载作用点随时间连续变化的移动荷载的识别问题中,以HPD-S精细积分格式为基础,推导出相应的荷载识别公式,并与以HPD-... 针对桥梁结构移动荷载识别问题,有效地将桥梁结构振动微分方程化为精细积分方法的一般格式,进而将精细积分方法推广于荷载作用点随时间连续变化的移动荷载的识别问题中,以HPD-S精细积分格式为基础,推导出相应的荷载识别公式,并与以HPD-L精细积分格式为基础的荷载识别方法进行了比较。仿真算例表明,无论对于简谐变化还是线性变化的外荷载,即使采用较大的时间步长,前者仍具有很高的识别精度;同时对后者进行了修正,也得到了令人满意的识别效果。 展开更多

关键词 荷载识别 精细积分 桥梁结构 移动荷载

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基于影响线的桥梁移动荷载识别 被引量：17

11

作者 王宁波 任伟新 李苗 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2013年第3期129-133,共5页

以桥梁不同截面动应变响应为对象,进行移动荷载识别研究。通过寻找应变曲线峰值点识别车辆行驶速度、轴数、轴距,并采用影响线拟合动应变响应的思路识别车辆各轴轴重。结合车-桥耦合振动模拟计算,对桥梁移动荷载识别问题进行数值仿真分析。

关键词 应变 移动荷载识别 影响线 车-桥耦合振动

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小波分析在T梁结构损伤识别中的应用研究 被引量：4

12

作者 韩西 崔璟 +2 位作者 钟厉 狄海波 杨科 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2011年第1期101-105,共5页

为了提高结构损伤识别的精确度和适用性,将小波分析引入到结构损伤识别中。本文介绍了梁结构在完好状态与损伤状态下振动测试加速度差的理论分析,证明了小波分析加速度差应用于桥梁结构损伤检测的可行性。然后以小波分析为工具,在桥梁... 为了提高结构损伤识别的精确度和适用性,将小波分析引入到结构损伤识别中。本文介绍了梁结构在完好状态与损伤状态下振动测试加速度差的理论分析,证明了小波分析加速度差应用于桥梁结构损伤检测的可行性。然后以小波分析为工具,在桥梁结构不同损伤状态下,以移动荷载作用下各节点的加速度时程曲线差为研究对象,来识别结构的损伤状态。并通过试验验证了基于移动荷载作用下桥梁结构损伤识别的小波方法具有良好的效果。 展开更多

关键词 结构损伤识别 小波分析 加速度差 移动荷载

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基于矩量法的桥梁移动车载识别试验研究 被引量：8

13

作者 余岭 朱军华 +1 位作者 陈敏中 Chan T H T 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2007年第1期16-20,共5页

基于矩量法和移动荷载识别理论,采用整域基函数———正交勒让德多项式表达桥面移动车载,从车致桥梁弯矩响应识别桥面移动车载,提出了一种时域移动荷载识别改进方法(ITDM)。利用试验测量的车致桥梁弯矩响应时程数据重点研究了几个主要... 基于矩量法和移动荷载识别理论,采用整域基函数———正交勒让德多项式表达桥面移动车载,从车致桥梁弯矩响应识别桥面移动车载,提出了一种时域移动荷载识别改进方法(ITDM)。利用试验测量的车致桥梁弯矩响应时程数据重点研究了几个主要参数对ITDM的影响,这些参数包括:基函数数量、模态数、测点数及测点位置和运行时间等,同时与时域法(TDM)进行了对比研究。试验研究结果表明:ITDM性能与TDM相若,但ITDM更以适应性强和省时而优于TDM,这对于桥梁移动荷载的现场在线准确识别非常有利。 展开更多

关键词 桥梁 动荷载 移动荷载识别 矩量法 时域法

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气相色谱／质谱结合化学计量学解析方法用于植物精油成分分析 被引量：17

14

作者 吴先伟 梁逸曾 +2 位作者 陈爱民 钟科军 黄建国 《分析科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第4期373-377,共5页

使用气相色谱/质谱(GC-MS)法对缬草精油和含有缬草精油的混配精油的化学成分进行了分析。采用直观推导式演进特征投影法(HELP)对二维数据中的色谱重叠峰进行了解析,得到两种精油的各个物质的纯色谱和纯质谱,同时利用交互移动窗口因子分... 使用气相色谱/质谱(GC-MS)法对缬草精油和含有缬草精油的混配精油的化学成分进行了分析。采用直观推导式演进特征投影法(HELP)对二维数据中的色谱重叠峰进行了解析,得到两种精油的各个物质的纯色谱和纯质谱,同时利用交互移动窗口因子分析法(AMWFA)直接比较两种精油中的共有组分,提取出共有组分的纯质谱,通过与HELP法解析出的质谱进行比较,发现AMWFA法比HELP法能更快速鉴别出混配精油中的缬草精油。 展开更多

关键词 精油 直观推导式演进特征投影法 交互移动窗口因子分析法 气相色谱/质谱

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基于广义正交函数和正则化的移动荷载识别法 被引量：9

15

作者 卜建清 罗韶湘 朱信群 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 2005年第1期36-39,共4页

为了识别桥上移动荷载,把车/桥系统抽象为承受一组移动荷载的简支梁,用有限元方法建立桥梁振动方程,根据测试的桥梁响应,由广义正交函数根据模态叠加原理确定模态响应及其导数,用正则化技巧得到稳定的识别结果。数值模拟和试验结果表明... 为了识别桥上移动荷载,把车/桥系统抽象为承受一组移动荷载的简支梁,用有限元方法建立桥梁振动方程,根据测试的桥梁响应,由广义正交函数根据模态叠加原理确定模态响应及其导数,用正则化技巧得到稳定的识别结果。数值模拟和试验结果表明,该方法用于识别桥上移动荷载是有效的。 展开更多

关键词 移动荷载 有限元方法 广义正交函数 正则化技巧 识别 响应

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基于精细积分的桥梁移动荷载识别精度分析 被引量：5

16

作者 黄立新 邓子辰 侯秀慧 《河北科技大学学报》 CAS 2008年第2期124-127,136,共5页

为了识别作用于桥梁结构的移动荷载并对识别的敏感性进行分析,比较各参数对识别结果的影响,首先有效地将桥梁结构振动微分方程转化为精细积分方法的一般形式,进而得出荷载识别精细积分方法的HPD-S格式;基于Matlab仿真技术,重点讨论测量... 为了识别作用于桥梁结构的移动荷载并对识别的敏感性进行分析,比较各参数对识别结果的影响,首先有效地将桥梁结构振动微分方程转化为精细积分方法的一般形式,进而得出荷载识别精细积分方法的HPD-S格式;基于Matlab仿真技术,重点讨论测量噪声、模态数、车速及采样频率等几个主要参数对识别结果的影响。仿真算例表明,该识别方法对模态数不敏感,但对采样频率敏感性较高,车速与测量噪声是影响荷载识别精度的主要因素。通过选择适当的参数,该方法可以有效地识别桥梁结构的移动荷载,从而为工程应用提供技术指导。 展开更多

关键词 桥梁结构 精细积分 移动荷载 精度分析 荷载识别

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桥梁结构移动载荷识别的新方法 被引量：3

17

作者 张方 秦远田 邓吉宏 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期22-26,共5页

桥梁结构的移动载荷识别技术是桥梁工程建设的技术难点之一。本文在载荷匀速移动的基础上,将时域识别的方法推广运用到变速运动的载荷,运用广义正交变换技术研究了移动载荷识别的新方法,并推导出了在广义正交域下移动载荷识别的数学模... 桥梁结构的移动载荷识别技术是桥梁工程建设的技术难点之一。本文在载荷匀速移动的基础上,将时域识别的方法推广运用到变速运动的载荷,运用广义正交变换技术研究了移动载荷识别的新方法,并推导出了在广义正交域下移动载荷识别的数学模型。通过计算机仿真算例验证了该理论的正确性及在工程运用中的可行性。该模型适用于桥梁结构的移动动态载荷识别,为移动载荷识别技术的发展打下一定的基础。 展开更多

关键词 栽荷识别 振动 移动栽荷 正交多项式 桥梁结构

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基于移动荷载作用下的结构响应及小波分析的桥梁损伤诊断 被引量：9

18

作者 余竹 夏禾 《北京交通大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第3期55-61,共7页

用扭转弹簧模拟裂缝损伤,推导了移动荷载作用下裂缝损伤梁的动力响应.通过对损伤梁在移动荷载作用下的位移响应参数进行小波变换,用小波系数灰度图和小波系数模极大值轨迹图识别损伤位置,用可以评价信号奇异性特征的Lipschitz指数评价... 用扭转弹簧模拟裂缝损伤,推导了移动荷载作用下裂缝损伤梁的动力响应.通过对损伤梁在移动荷载作用下的位移响应参数进行小波变换,用小波系数灰度图和小波系数模极大值轨迹图识别损伤位置,用可以评价信号奇异性特征的Lipschitz指数评价损伤程度,考察了不同损伤程度、多损伤位置和测点位置,荷载速度和荷载大小及噪声等因素的影响.数值计算表明该方法具有很好的识别效果. 展开更多

关键词 桥梁 损伤识别 移动荷载 小波变换 Lipschitz指数

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任意移动质量弹簧列作用下梁桥动力响应分析 被引量：2

19

作者 李小珍 单春胜 +2 位作者 张志俊 吴金峰 张景峰 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第5期693-699,801,共7页

将简支梁简化为Euler梁,基于振动理论推导建立了用于桥梁动力响应分析的任意移动质量弹簧列模型,并通过适当的参数选取将其退化成任意移动荷载列模型,使得两类经典模型合二为一。通过计算表明:在共振车速下,质量弹簧列模型条件下的桥梁... 将简支梁简化为Euler梁,基于振动理论推导建立了用于桥梁动力响应分析的任意移动质量弹簧列模型,并通过适当的参数选取将其退化成任意移动荷载列模型,使得两类经典模型合二为一。通过计算表明:在共振车速下,质量弹簧列模型条件下的桥梁响应较荷载列模型小;而在非共振车速下,两类模型条件下的桥梁响应差别不大。此外,对高铁简支梁应用分析可知:一定条件下在32m梁上行驶的车辆长度控制在19-23m范围内较合适;且该梁的共振车速约为156m/s、52m/s、39m/s,消振车速约为134m/s、78m/s、57m/s。这在实际应用时应予以注意。 展开更多

关键词 移动质量弹簧列 移动荷载列 动力响应 数值分析 实例验证

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变速多移动质量耦合作用下柔性梁系统振动响应分析 被引量：12

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作者 王颖泽 张小兵 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2011年第8期56-60,66,共6页

针对多移动质量耦合作用下柔性梁的振动响应进行研究分析。根据柔性梁振动理论,考虑移动质量间相互运动与柔性梁弹性振动之间的耦合作用,建立了多移动质量-柔性梁系统的振动方程。采用时变力学系统数值求解方法,对多移动质量以不同运动... 针对多移动质量耦合作用下柔性梁的振动响应进行研究分析。根据柔性梁振动理论,考虑移动质量间相互运动与柔性梁弹性振动之间的耦合作用,建立了多移动质量-柔性梁系统的振动方程。采用时变力学系统数值求解方法,对多移动质量以不同运动形式作用下柔性梁系统的振动响应进行求解分析。计算结果表明:移动质量间相互运动的形式不同,梁的振动效果不同;与单个移动质量叠加作用相比,多移动质量间耦合作用下的梁的振动效果呈现显著的不同。 展开更多

关键词 柔性梁 多移动质量 惯性载荷 振动响应 耦合作用

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