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题名受损悬索对称性破缺下非线性耦合振动研究
被引量：5
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作者
赵珧冰
郑攀攀
陈林聪
康厚军
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机构
华侨大学土木工程学院
福建省智慧基础设施与监测重点实验室
广西大学工程力学研究中心
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出处
《力学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第2期471-481,共11页
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基金
国家自然科学基金资助项目(12072218,11972151)。
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文摘
对称性是振动理论中5大美学特征之一,然而对称性破缺又难以避免.本文以工程中常见的易损结构—悬索为例,探究当该系统遭遇非对称性损伤时,对称性破缺对其面内耦合振动特性影响.首先建立受损悬索面内非线性动力学模型,并采用Galerkin法得到离散的无穷维微分方程.利用多尺度法计算该非线性系统发生面内耦合共振响应的调谐方程.截取前9阶模态,利用数值计算方法得到无损和受损悬索的各类共振曲线及其稳定性,通过计算最大李雅普诺夫指数来确定系统的混沌运动.研究结果表明:已有研究常采用抛物线模拟悬索静态构形,然而一旦发生不对称损伤,采用分段函数更能准确描述悬索受损后的静态构形;对称性破缺会导致悬索固有频率之间的交点变为转向点,其正、反对称模态均变为非对称模态;受损后悬索的非线性相互作用系数会发生显著改变,其内共振响应会产生明显变化;当激励直接作用在高阶模态时,无损系统会呈现出单模态解和内共振解,而受损系统并没有呈现出明显的单模态解;受损系统的分岔和混沌特性会发生改变,系统将通过倍周期分岔产生混沌运动.
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关键词
受损悬索
对称性破缺
频率转向
耦合共振
分岔和混沌
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Keywords
damaged suspended cable
symmetry-breaking
frequency veering
coupled resonant responses
bifurcation and chaos
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分类号
O323
[理学—一般力学与力学基础]
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