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SV波斜入射下进水塔-库水-地基系统地震响应分析 被引量:1
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作者 郑晓东 张浩 +2 位作者 刘浩天 马静 张婷 《中国农村水利水电》 北大核心 2025年第5期115-123,共9页
为研究SV波三维斜入射作用下进水塔结构动力响应及动水压力变化规律,建立进水塔-库水-地基三维系统有限元模型。基于黏弹性人工边界及SV波三维波动方程,推导出SV波不同入射角度下的等效节点荷载,探究结构在不同入射角度下的地震动响应;... 为研究SV波三维斜入射作用下进水塔结构动力响应及动水压力变化规律,建立进水塔-库水-地基三维系统有限元模型。基于黏弹性人工边界及SV波三维波动方程,推导出SV波不同入射角度下的等效节点荷载,探究结构在不同入射角度下的地震动响应;同时与P波垂直入射进行对比分析。结果表明:进水塔的应力、横向位移均随SV波入射角度的增大呈现出先减小后增大的趋势,而竖向位移随角度增大而逐步增大;各迎水面动水压力随SV波入射角度增大而增大;当SV波0°垂直入射与30°(接近入射临界角)斜入射时,对进水塔的安全稳定存在影响。同比P波垂直入射,SV波对进水塔结构的危害程度更大。为此,开展SV波斜入射下进水塔结构动力响应分析,对同类工程提供一定的参考价值。 展开更多
关键词 SV波 进水塔 地震响应分析 ABAQUS
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高频激励下地铁转向架构架应力响应分析与结构优化
2
作者 张永胜 李永生 +3 位作者 聂显鹏 马晓龙 王汛 屈升 《中国铁路》 北大核心 2025年第8期99-108,共10页
转向架构架作为车辆关键承载部件,其疲劳可靠性直接关系到地铁运行安全。针对某地铁线路车辆转向架,详细分析其轴箱线路数据,揭示轴箱振动主频、幅值、频次的三维分布规律;通过高频谐波激振试验,测试一系悬挂的载荷、构架工作模态、应... 转向架构架作为车辆关键承载部件,其疲劳可靠性直接关系到地铁运行安全。针对某地铁线路车辆转向架,详细分析其轴箱线路数据,揭示轴箱振动主频、幅值、频次的三维分布规律;通过高频谐波激振试验,测试一系悬挂的载荷、构架工作模态、应力响应;构建仿真模型,采用台架实测的一系载荷作为激励输入进行仿真分析。结果显示:仿真结果的模态、应力响应与实测数据有较好的一致性,验证了仿真模型的准确性。通过进一步仿真分析,结果表明:对于拖车构架,在4个轴箱同相激励下,构架的垂向弯曲模态被激发,但最大应力幅值不超过23.4 MPa,疲劳开裂风险较小;对于动车构架,当激励频率接近构架模态时,3种不同工况下的电机吊座附近应力幅值均较大,最大可达92.1 MPa,疲劳开裂风险显著提升。基于此,通过调整构架横梁管壁厚度,使固有模态频率远离线路激励中心频率,可有效避免共振,延长构架使用寿命。 展开更多
关键词 转向架构架 台架试验 响应分析 构架结构优化 高频激励
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基于数值水池的风浪流联合作用下半潜式海洋平台动力响应分析
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作者 刘晖 朱兆琛 +1 位作者 巴宁 吉柏锋 《振动与冲击》 北大核心 2025年第18期217-225,共9页
为分析半潜式海洋平台在复杂深海环境荷载作用下的动力响应,建立了能综合考虑风浪流等海洋环境荷载的三维数值水池,以南海工作水深为1100 m的某半潜式海洋平台为研究对象,研究了该平台在不同海况下的动力响应。先基于N-S(Navier-Stokes... 为分析半潜式海洋平台在复杂深海环境荷载作用下的动力响应,建立了能综合考虑风浪流等海洋环境荷载的三维数值水池,以南海工作水深为1100 m的某半潜式海洋平台为研究对象,研究了该平台在不同海况下的动力响应。先基于N-S(Navier-Stokes)方程和VOF(volume of fluid)多相流模型构建了数值水池,利用动网格技术实现流场与海洋平台网格的实时更新;再根据系泊缆刚度计算获得系泊力时程,在平台相应位置施加系泊力而实现系泊系统作用;最后将分析得到的海洋平台动力响应与基于ANSYS的AWQA软件建立数值模型分析得到的结果进行对比。研究结果表明:基于数值水池分析得到的平台纵荡和垂荡响应与基于AWQA软件分析结果较为接近;此外,数值水池的分析结果还展现了流场湍流特性的影响,得到了平台的横荡响应;而且,在百年一遇的海况下,数值水池计算的平台纵荡、垂荡和横荡响应最大位移幅值分别为26.0000 m、3.5553 m和0.3897 m。因此,采用数值水池方法能较好模拟海洋环境,可得到精度较高的动力响应,为半潜式海洋平台的结构设计奠定可靠基础。 展开更多
关键词 结构工程 半潜式海洋平台 数值水池 风浪流联合作用 动力响应分析
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加压条件下爆炸冲击模拟装置动响应分析
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作者 解妙霞 孙佳琦 +1 位作者 辛琪珂 魏晨杨 《兵器装备工程学报》 北大核心 2025年第9期77-83,共7页
弹/箭结构临近空间爆炸分离会使其在承受内外压差的同时受到较大的冲击载荷,使得结构及其上的电子产品极易受到破坏。因此对加压条件及冲击载荷下的结构进行动响应分析是非常必要的。以响应板式爆炸冲击结构为研究对象,建立有限元模型,... 弹/箭结构临近空间爆炸分离会使其在承受内外压差的同时受到较大的冲击载荷,使得结构及其上的电子产品极易受到破坏。因此对加压条件及冲击载荷下的结构进行动响应分析是非常必要的。以响应板式爆炸冲击结构为研究对象,建立有限元模型,计算冲击响应下结构的冲击响应谱,将计算结果与文献对比,验证了计算结果的准确性。考虑了壁面受内外压差的服役条件,采用有限元方法进行加压和冲击共同作用下结构的动响应分析。结果表明:受冲击载荷后,结构最大变形随着压力值的变化不再呈现线性变化趋势;相同加压条件下,冲击载荷对响应板式结构的响应值影响较大;响应板式结构中,工装部分最大变形随加压的增大而增大,而单机部分最大变形随加压的增大而减小。对塑性应变结果的分析表明,塑性应变发生在角点应力集中的部位。这些研究结果对响应板式结构动响应的实验提供了参考,缩短了冲击试验周期,同时为弹/箭结构设计提供依据。 展开更多
关键词 加压 响应 爆炸冲击 有限元 响应分析
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蠕滑-强震叠加作用下跨断层隧道动力响应分析研究 被引量:2
5
作者 陈峻博 王天强 +3 位作者 耿萍 孟庆余 霍飞 王旭 《铁道标准设计》 北大核心 2025年第1期129-138,共10页
处于高烈度地震区的跨断层隧道在遭受断层蠕滑作用威胁的同时,强地震动对隧道的安全运营提出更为严苛的要求。鉴于此,为研究蠕滑-地震作用对跨断层隧道的影响,以汕头湾海底隧道穿越活动断裂带为背景,结合实际工程场地特征及地震动参数,... 处于高烈度地震区的跨断层隧道在遭受断层蠕滑作用威胁的同时,强地震动对隧道的安全运营提出更为严苛的要求。鉴于此,为研究蠕滑-地震作用对跨断层隧道的影响,以汕头湾海底隧道穿越活动断裂带为背景,结合实际工程场地特征及地震动参数,确定了隧址区断层百年蠕滑错动量。考虑衬砌结构的非线性塑性损伤特性,建立蠕滑-强震叠加作用的三维数值计算模型,开展隧道在断层蠕滑导致的初始损伤下的结构动力响应分析研究,得出以下结论。(1)当仅受断层蠕滑作用时,隧道的显著相对变形发生在断层破碎带附近;隧道拱顶及拱底位置的拉压效应较为显著,且表现出明显的受剪切状态。(2)叠加地震作用后,断层带附近隧道的加速度放大现象较为显著,最大放大系数为3.0。(3)叠加地震动作用后,隧道的横向变形和拱腰应变较断层蠕滑单独作用时的隧道响应显著增大。最大水平相对位移增加至2.90 cm,等效塑性应变放大5倍。(4)断层蠕滑作用下隧道的损伤集中在断层面处,而地震动作用将加剧这种破坏,并导致隧道拱肩和拱脚的累积损伤。(5)蠕滑错动后的地震动作用放大了隧道的损伤响应,更大的初始蠕滑错动量导致更严重的损伤量级,更大的PGA则导致更广范围的损伤。相较于无蠕滑损伤的隧道,蠕滑-地震作用下隧道的拉伸损伤衬砌体积可增加224.8%。研究结果可为我国高烈度地震区跨断层隧道的抗震性能设计提供参考。 展开更多
关键词 跨断层隧道 断层蠕滑 地震动作用 数值模拟 结构响应分析 初始损伤 损伤演化
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邻近堆载引起既有隧道变形响应分析
6
作者 田栋梁 徐兴 +5 位作者 王伊丽 杜明芳 裴增增 施展斌 易领兵 李俊昊 《城市轨道交通研究》 北大核心 2025年第5期49-54,共6页
[目的]堆载易造成周边土体产生沉降变形,并可能进一步威胁到下卧既有隧道的安全,但关于此方面的理论大多停留在隧道的力学平衡方面,忽略了隧道变形中隧道系统的能量变化。因此,有必要从能量角度出发,通过理论计算获得邻近堆载对既有隧... [目的]堆载易造成周边土体产生沉降变形,并可能进一步威胁到下卧既有隧道的安全,但关于此方面的理论大多停留在隧道的力学平衡方面,忽略了隧道变形中隧道系统的能量变化。因此,有必要从能量角度出发,通过理论计算获得邻近堆载对既有隧道受力变形响应的理论解析解。[方法]介绍了隧道变形理论;采用Boussinesq解获得邻近堆载引起既有隧道轴线处的附加荷载,并基于双参数Vlasov地基模型建立隧道在堆载作用下的能量方程;采用能量变分理论,获得既有隧道的受力变形响应。[结果及结论]将所提计算方法与既有文献中的工程案例实测数据进行比较,验证了所提计算方法的准确性;与Winkler地基模型计算结果相比,所提计算方法的计算结果更贴近实测数据。参数研究结果表明:隧道与堆载中心间距的增大会引起隧道纵向位移及内力的减小;堆载荷载和隧道直径的增大会导致隧道在堆载作用下的隧道受力变形及弯矩有所增大;增大土体弹性模量能够有效减少邻近堆载对既有隧道的影响。 展开更多
关键词 地铁 隧道 邻近堆载 变形响应分析 Vlasov地基模型
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流场载荷激励下多级液压泵转子系统不平衡响应分析
7
作者 王郎 张小顺 +1 位作者 徐伟 赵先锋 《机床与液压》 北大核心 2025年第15期137-142,共6页
为了研究流场载荷激励下离心泵与齿轮泵组合而成的多级液压泵转子系统产生一阶临界转速的主要原因及其共振频率,基于PumpLinx仿真软件求解该多级液压泵的流场载荷,并建立由滑动轴承与弹性支撑的多级液泵转子系统的动力学模型。采用谐响... 为了研究流场载荷激励下离心泵与齿轮泵组合而成的多级液压泵转子系统产生一阶临界转速的主要原因及其共振频率,基于PumpLinx仿真软件求解该多级液压泵的流场载荷,并建立由滑动轴承与弹性支撑的多级液泵转子系统的动力学模型。采用谐响应分析法结合模态实验验证,研究系统振动特性。结果表明:流场载荷分布未呈现特定变化规律,位于低压区的离心泵转子部件表面所受载荷远低于高压区齿轮泵转子部件表面;齿轮轴承支撑处的变形是导致该转子系统产生一阶临界转速的主要因素;在0~3000 Hz扫频范围内,该转子系统共有3个共振频率值,分别为120、770、1720 Hz;引起转子系统产生共振的主要振型为导叶轮、叶轮及叶轮轴的弯振。 展开更多
关键词 多级液压泵 转子系统 流场载荷 响应分析 共振频率
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含间隙约束的管道系统高效动响应分析方法研究
8
作者 侯勝杰 郑学琳 +1 位作者 柴怡君 杨雄伟 《化工设备与管道》 北大核心 2025年第5期92-102,共11页
运用传统时程分析法对含间隙非线性的复杂结构进行动力学分析存在计算耗时长等问题,为了提高含间隙支撑管道系统动响应的计算效率,研究提出了一种适用于工程的含间隙约束管道系统动响应的高效分析方法。该方法结合模态叠加法与等效线性... 运用传统时程分析法对含间隙非线性的复杂结构进行动力学分析存在计算耗时长等问题,为了提高含间隙支撑管道系统动响应的计算效率,研究提出了一种适用于工程的含间隙约束管道系统动响应的高效分析方法。该方法结合模态叠加法与等效线性化理论,并引入迭代计算,对间隙支撑处的非线性接触刚度进行线性化等效处理。然后将等效刚度加入不考虑间隙的管道模型中,进一步建立等效线性系统的运动方程。利用模态叠加法对该方程进行分析,最终获得系统在给定激励力作用下的动态响应。以简单含间隙支架的管道模型为例,结合有限元仿真结果对该方法的准确性和高效性进行了验证。研究结果表明,该方法不仅能有效提高计算效率,且具有较小的误差,具有重要的工程应用价值。 展开更多
关键词 间隙支架 等效线性化方法 模态叠加法 响应分析 管道系统
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某智能弹药车载发射装置集成设计及动态响应分析
9
作者 寇海军 张振华 +2 位作者 刘艺 史永鹏 陈陟 《火力与指挥控制》 北大核心 2025年第8期147-153,共7页
为满足某智能弹药的车载状态改型需求,设计集成与弹药平台相匹配的车载发射装置。基于振动分析理论和有限元法,分析发射装置的振动及响应特性。基于有限元法建立了发射装置的有限元分析模型,以弹药的实际发射工况作为计算分析的载荷边界... 为满足某智能弹药的车载状态改型需求,设计集成与弹药平台相匹配的车载发射装置。基于振动分析理论和有限元法,分析发射装置的振动及响应特性。基于有限元法建立了发射装置的有限元分析模型,以弹药的实际发射工况作为计算分析的载荷边界,对发射装置开展了瞬态力学及刚强度分析。基于振动分析理论搭建发射装置的试验系统,通过采集发射过程中发射装置的结构动态响应数据,分析了其振动特性。结果显示,冲击作用下发射装置最大应力位于前安装卡箍过渡圆角处,其最大等效应力为选用材料屈服强度的83.3%,最大变形区域位于后安装卡箍端面处,最大变形量为0.2247mm,表明智能弹药发射装置集成结构设计及选材合理。 展开更多
关键词 智能弹药 车载发射装置 集成设计 动态响应分析
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非对称翼型火箭橇耦合动响应分析及参数设计
10
作者 范坤 董龙雷 +1 位作者 杨珍 赵项伟 《兵器装备工程学报》 北大核心 2025年第2期98-104,共7页
针对超声速下非对称翼型火箭橇运动稳定性分析与控制难题,采用模态分析优化了非对称结构的振动频率特性,并对翼型火箭橇在非对称载荷下,400~1 200 m/s速度工况下的橇轨耦合动态响应特性进行分析。对翼面的不同气动下压力、不同靴轨间隙... 针对超声速下非对称翼型火箭橇运动稳定性分析与控制难题,采用模态分析优化了非对称结构的振动频率特性,并对翼型火箭橇在非对称载荷下,400~1 200 m/s速度工况下的橇轨耦合动态响应特性进行分析。对翼面的不同气动下压力、不同靴轨间隙对橇体振动的影响进行对比分析,并对橇体关键部件材料进行分析,最终得到1 000 Hz内滑靴和翼面的动态载荷预示值与实测值的偏差不大于15%。该分析方法可为非对称翼型结构设计及橇体参数的选取提供数据支撑,保证火箭橇在轨安全运行,为非对称翼型火箭橇试验平台的构建提供了技术支撑。 展开更多
关键词 非对称翼型火箭橇 橇轨耦合 响应分析 参数设计 运动稳定性
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导管架式海上换流站地震响应分析
11
作者 石强 姜聪聪 +3 位作者 潘帅 王宏海 徐科 孙栩 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第11期81-86,共6页
本文介绍了导管架式平台地震响应分析的反应谱法基本原理以及采用反应谱法进行地震响应分析的工况和流程,以此为基础对一型导管架式海上换流站开展地震响应分析。根据地质参数计算土壤特性曲线,定义出桩-土之间的非线性边界条件。通过... 本文介绍了导管架式平台地震响应分析的反应谱法基本原理以及采用反应谱法进行地震响应分析的工况和流程,以此为基础对一型导管架式海上换流站开展地震响应分析。根据地质参数计算土壤特性曲线,定义出桩-土之间的非线性边界条件。通过迭代将非线性桩-土边界条件线性化为等效弹簧单元,各阶振型与地震加速度谱结合得出地震动力载荷,与静水浮力和重力形成组合载荷,进行有限元分析,校核杆件结构强度和节点冲剪强度。计算结果表明,地震工况有可能是比操作工况和极端风暴工况更危险的主要控制工况,因此对导管架式平台必须开展地震响应分析。 展开更多
关键词 海上换流站 导管架平台 地震响应分析 反应谱 振型
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地震作用下换流站回路设备耦联结构响应分析
12
作者 张世洪 姜渭鹏 +1 位作者 王金雄 李光辉 《高压电器》 北大核心 2025年第4期83-90,共8页
地震作用对特高压换流站设备的影响十分显著,由于设备之间通过母线和其他部件相互连接,设备的耦联效应会显著改变其地震响应特性。以特高压换流站中的典型交流滤波器回路为研究对象,建立了精细化有限元模型,对耦联回路的动力学特性进行... 地震作用对特高压换流站设备的影响十分显著,由于设备之间通过母线和其他部件相互连接,设备的耦联效应会显著改变其地震响应特性。以特高压换流站中的典型交流滤波器回路为研究对象,建立了精细化有限元模型,对耦联回路的动力学特性进行了模态分析与地震时程分析,探讨了不同地震动下设备和母线的耦联响应特性。研究表明,与单独设备相比,耦联回路中的设备表现出不同的动态特性,耦合效应对设备的位移和应力响应有显著影响,某些关键设备如电容器和断路器的位移与应力响应较大。基于分析结果,文中提出了具体的抗震设计建议,旨在减小耦合效应带来的不利影响,提升换流站设备的抗震性能与安全性。 展开更多
关键词 换流站 交流滤波器回路 耦联响应 数值模拟 地震响应分析
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基于谐响应分析的柔性定位平台多目标优化研究
13
作者 张璐凡 胡梦远 +1 位作者 闫恒 孙贺贺 《制造技术与机床》 北大核心 2025年第6期150-159,共10页
为提升超高加速度宏微运动平台关键机构柔性定位平台的精度与稳定性,研究平台在特定激励下的动态响应。使用SolidWorks和Ansys Workbench对柔性定位平台进行谐响应分析,采用模态叠加法,得到柔性定位平台的固有特性,工况中压电致动器提... 为提升超高加速度宏微运动平台关键机构柔性定位平台的精度与稳定性,研究平台在特定激励下的动态响应。使用SolidWorks和Ansys Workbench对柔性定位平台进行谐响应分析,采用模态叠加法,得到柔性定位平台的固有特性,工况中压电致动器提供微动平台位移定位,获得位移频率响应曲线。通过峰值响应云图,确定柔性定位平台铰链处为实际载荷作用下的危险区域。最后利用响应面优化方法对柔性定位平台危险区域进行优化设计,并验证优化后的模型。研究数据表明,柔性定位平台一阶固有频率增加3.7%,X轴、Y轴和Z轴最大振幅响应分别降低,整体结构更加平稳,为含柔性铰链定位平台的结构设计以及激励下的响应研究提供有价值的参考依据。 展开更多
关键词 超高加速度宏微运动平台 柔性定位平台 危险区域 响应分析 优化设计
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移动载荷作用下输电线路的动力响应分析
14
作者 张申廷 雷金 +3 位作者 贾文兴 张昕煜 金鹏 秦新燕 《中国机械工程》 北大核心 2025年第9期2126-2139,共14页
针对巡检设备对输电线路振动激励大、振动机理不明确的问题,通过研究移动载荷对输电线的动力学特性,探究其动力响应及振动规律。提出了一种三维动态非线性柔索模型,并对巡检机器人进行了动力学建模;采用联合拉格朗日-里兹法对移动载荷... 针对巡检设备对输电线路振动激励大、振动机理不明确的问题,通过研究移动载荷对输电线的动力学特性,探究其动力响应及振动规律。提出了一种三维动态非线性柔索模型,并对巡检机器人进行了动力学建模;采用联合拉格朗日-里兹法对移动载荷输电线耦合系统的动力学方程进行离散,利用MATLAB进行数值仿真,分析了非线性效应对输电线路的影响;针对移动载荷速度和输电线路安装高差的典型工况进行了仿真计算。结果表明,在移动载荷作用下,输电线呈非线性大位移特性并具有端部效应,轴向力增量的非线性因子最高达1.677;增大移动荷载速度(0.5~2 m/s),横向位移、纵向位移和轴向力增量分别增大2.4%、3.9%和4.4%,端部效应振幅分别增大140%、138%和225%;增大安装高差(0~10 m),输电线下垂距离减小,纵向位移与轴向力增量分别减小7.3%和6.2%,端部效应振频最大降低50%。研究成果可为移动载荷作用下柔索结构的相关工程设计提供理论参考。 展开更多
关键词 动力响应分析 输电线 移动载荷 非线性效应
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非平稳随机地震激励下多层框架-摇摆墙结构的响应分析
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作者 宋英华 马建 张远进 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期48-56,共9页
框架-摇摆墙是一种可有效提高建筑抗震性和韧性的组合自复位结构,为充分了解其在地震下的随机响应特性,构建多自由度框架-摇摆墙结构的简化非线性方程,并利用等效线性化,基于响应的伪谐波行为假设,构建含时变参数的等效线性动力方程;基... 框架-摇摆墙是一种可有效提高建筑抗震性和韧性的组合自复位结构,为充分了解其在地震下的随机响应特性,构建多自由度框架-摇摆墙结构的简化非线性方程,并利用等效线性化,基于响应的伪谐波行为假设,构建含时变参数的等效线性动力方程;基于随机平均的原理,得出控制响应幅值概率密度函数(PDF)的时间演变形式的福克-普朗克-科尔莫哥洛夫(FPK)方程,最终得出随机响应时间相关方差的一阶微分方程;并以某教学楼一榀框架为样本构建算例模型进行验证。结果表明:近似解析方法具有优异的精确度,在保证随机响应时间相关方差准确性的前提下,相对于传统的蒙特卡罗模拟(MCS)方法可提高分析的效率;在可分离形式和不可分离形式的非平稳地震动功率谱模型的结果中,随机响应方差曲线趋势与随机地震激励的形式相关,且在分段式调制非平稳谱作用下其分段点表现出很明显的不平滑现象;不同类型的随机地震激励扰动下的结果证明了此方法优异的适用性。 展开更多
关键词 非平稳 随机地震 框架-摇摆墙结构 响应分析 随机平均
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随机激励下斜拉索-梁参数振动模型及响应分析
16
作者 汪峰 向泓嘉 刘章军 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1129-1139,共11页
为了揭示随机激励下斜拉索参数振动特性,考虑拉索几何非线性、倾角以及桥面梁的协同振动影响,建立了斜拉索-桥面梁耦合参数振动模型,利用相空间变换推导了索-梁结构耦合振动伊藤状态方程组,给出了高斯白噪声作用下索梁振动时程求解迭代... 为了揭示随机激励下斜拉索参数振动特性,考虑拉索几何非线性、倾角以及桥面梁的协同振动影响,建立了斜拉索-桥面梁耦合参数振动模型,利用相空间变换推导了索-梁结构耦合振动伊藤状态方程组,给出了高斯白噪声作用下索梁振动时程求解迭代格式,分析了拉索随机响应时程、频域、统计特性以及概率密度变化,并与高斯截断方法进行比较,考察了拉索阻尼比、初始张力、桥面梁的初始扰动以及随机激励强度对拉索振动的影响规律。结果表明:斜拉索振动迭代方法可有效求解随机激励下索-梁耦合参数振动时程,与传统的高斯截断方法的计算结果吻合;随机激励下,斜拉索“拍振”振幅具有明显的不确定性,斜拉索与桥面梁结构发生耦合振动时,两者之间存在能量传递现象;斜拉索随机激励位移响应均值具有非平稳瞬态特性,其位移均方差的稳定时间大于理想激励下的响应;斜拉索响应功率峰值对应的频率和功率谱密度旁瓣峰值衰减量基本一致,但斜拉索第一旁瓣峰值与主峰差值并不相同。斜拉索振动响应概率密度分布满足高斯分布形态,置信区间约为0.98,符合马尔科夫性质。随着阻尼比增大,拉索阻尼抑制效率降低;桥面梁初始扰动越大,拉索振动位移越大;拉索张力越大,拉索振动幅值呈非线性减小趋势,但张力进一步增大时,拉索振动幅值衰减趋于稳定;随机激励强度越大,拉索响应越大。 展开更多
关键词 斜拉索 随机激励 耦合模型 参数振动 响应分析
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丁字及十字交叉管廊纵向地震响应分析 被引量:1
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作者 李东桥 严晓威 +1 位作者 梁建文 赵华 《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期21-30,共10页
提出了丁字及十字交叉管廊纵向地震响应分析的一个改进广义反应位移法.该方法采用壳单元模拟管廊结构,以体现管廊横断面非对称形式的影响和地震作用下管廊交叉节点处的局部变形;采用非线性弹簧单元模拟预制企口接头,可反映管廊接头断面... 提出了丁字及十字交叉管廊纵向地震响应分析的一个改进广义反应位移法.该方法采用壳单元模拟管廊结构,以体现管廊横断面非对称形式的影响和地震作用下管廊交叉节点处的局部变形;采用非线性弹簧单元模拟预制企口接头,可反映管廊接头断面的非对称形式以及预制接头的力学行为.在ABAQUS有限元平台构建了典型交叉管廊的三维壳-弹簧计算模型,采用直接刚度法求解场地地震动响应,研究了在设计地震动幅值和地震波入射角度等因素影响下,丁字及十字交叉管廊的内力及变形响应特征,并以直线形管廊的地震响应为基准,给出了两类交叉节点的影响范围及内力放大情况.结果表明,相较于直线形管廊,管廊交叉节点处的内力及变形响应均出现明显的增高,其中丁字交叉管廊的地震响应略大于十字交叉管廊.安评波小震作用下,丁字及十字交叉管廊的接头基本处于功能完好状态,中震和大震作用下超出规范限值,其中大震下达到8 mm左右,约为直线形管廊的8~9倍;两类交叉管廊的内力放大系数范围约为2~6.工程抗震设计中,可根据该结果对交叉管廊的地震响应进行初步评估.不同设计地震动幅值和地震波入射角度下,两类交叉节点对管廊地震响应的影响范围约为20~35倍预制管节段长度,在实际工程中应引起重视.相关研究结果可为交叉管廊工程的抗震设计提供参考. 展开更多
关键词 交叉管廊 预制管廊 纵向地震响应分析 改进广义反应位移法
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基于双向流固耦合的倒虹吸管道水击压力波与拱式桥架组合结构动力响应分析 被引量:2
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作者 谢小雨 李睿 +2 位作者 崔又文 李晓章 罗仕庭 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期466-476,共11页
在大跨度倒虹吸管道中有压闸阀关闭时通常伴随着水击现象,当水击发生时,流体与固体的耦合作用同时存在。为研究发生水击时,不同关阀时间下的压力波与考虑耦合作用时结构的动力响应情况,以大跨度倒虹吸管道与拱式桥架结构为研究对象,进... 在大跨度倒虹吸管道中有压闸阀关闭时通常伴随着水击现象,当水击发生时,流体与固体的耦合作用同时存在。为研究发生水击时,不同关阀时间下的压力波与考虑耦合作用时结构的动力响应情况,以大跨度倒虹吸管道与拱式桥架结构为研究对象,进行整体水力计算,基于流固耦合分析理论,将整体水力模型计算得到的水击压力波作为流体部分加载条件,在workbench平台上进行双向流固耦合分析求解桥架结构的位移、内力及应力动力响应结果。结果表明:不同关阀时间工况下,水击压力波曲线的变化趋势大致相同,结构各监测点的位移时程曲线同水击压力波曲线规律基本吻合;阀门匀速关闭时,增加闸阀的关闭时间可以作为降低倒虹吸管道水击压强的有效措施;水击力对桥架管道的影响最大,盖梁次之,拱圈最小,结构以发生顺桥向动力响应为主。 展开更多
关键词 大跨度倒虹吸 闸阀 双向流固耦合 水击压力波 动力响应分析
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基于多体动力学的风电机组偏航系统载荷响应分析 被引量:4
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作者 孙哲杰 白聪儿 +2 位作者 陈斌 刘勇 聂新宇 《机电工程》 CAS 北大核心 2024年第11期1947-1957,共11页
针对风力发电机组偏航系统在复杂载荷下的冲击激励响应研究仍处于起步阶段,为了辅助解决偏航系统在复杂激励下故障频发这一问题,提出了一种基于多体动力学的风电机组偏航系统载荷响应分析方法。首先,以停机时刻出现摇摆现象的某兆瓦级... 针对风力发电机组偏航系统在复杂载荷下的冲击激励响应研究仍处于起步阶段,为了辅助解决偏航系统在复杂激励下故障频发这一问题,提出了一种基于多体动力学的风电机组偏航系统载荷响应分析方法。首先,以停机时刻出现摇摆现象的某兆瓦级风电机组偏航系统为研究对象,建立了偏航系统多体动力学仿真模型,对风电机组偏航驱动在启停机、偏航过程中的载荷响应进行了分析;然后,根据现场建压站建压曲线和偏航驱动器的摆动方向,分析了造成偏航驱动在停机时刻摆动的原因;接着,采用动力学仿真分析的方法研究了偏航系统停机策略对螺栓所受拉力的影响,并在风场设置对照组进行了验证;最后,在偏航系统生产企业搭建了测试平台,开展了偏航系统测试,根据偏航过程中的扭矩波动幅值和周期,验证了偏航驱动模型的有效性。研究结果表明:摇摆问题的主要原因是偏航停机时刻的驱动组件与主机架结合面承受了过大的倾覆力矩,造成结合面上的螺栓承受了245.21 kN的拉力,超过了本身屈服强度的拉伸应力220.5 kN;对偏航控制策略进行了优化,将偏航液压刹车释放延时由1.5 s改为0.1 s,螺栓所受拉力降至220.48 kN;开展了偏航系统多体动力学仿真研究,为分析和解决偏航系统现场故障提供了数据支持,可有效提高偏航系统故障的解决效率。 展开更多
关键词 风电机组 复杂激励 偏航系统故障诊断 载荷响应分析 停机策略 齿轮啮合接触冲击 Simpack/ANSYS
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库水-淤砂层-坝体-坝基体系地震响应分析
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作者 张娇 陈少林 +1 位作者 刘田田 张艳红 《地震研究》 CSCD 北大核心 2024年第1期62-73,共12页
针对我国西部水利工程结构面临的地震安全问题,特别是混凝土高拱坝的抗震安全设计,以小湾水电站混凝土高拱坝为研究对象,进行了库水-淤砂层-坝体-坝基体系的耦合动力分析,同时考虑了复杂的坝基地形、正常蓄水位的库水以及常年运行而堆... 针对我国西部水利工程结构面临的地震安全问题,特别是混凝土高拱坝的抗震安全设计,以小湾水电站混凝土高拱坝为研究对象,进行了库水-淤砂层-坝体-坝基体系的耦合动力分析,同时考虑了复杂的坝基地形、正常蓄水位的库水以及常年运行而堆积的淤沙层的影响。主要内容有:①基于传递矩阵法及二维有限元,实现了复杂峡谷地形的自由场计算;②基于水-饱和多孔介质-固体的统一计算框架,实现了库水-淤沙层-坝体-坝基体系的三维地震响应分析算法。最后,分别以脉冲波和地震波作为输入,探讨了小湾拱坝的地震响应规律及库水淤沙层对拱坝地震响应的影响。结果表明:坝体顶部中心区域会承受较大的拉、压应力;而库水底部淤砂层对坝体的位移及应力影响并不显著。 展开更多
关键词 混凝土拱坝 广义饱和多孔介质 淤砂层 库水-淤砂层-坝体-坝基体系 地震响应分析
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