梁-多自由度耦合系统的振动响应分析 被引量：2

1

作者 汤宏博 吴成军 黄协清 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第9期1096-1098,共3页

采用递归方程方法,对梁-多自由度耦合系统的振动响应进行了分析,得到了该耦合系统在简谐激励作用下振动响应的解析表达式,在此基础上,仍应用递归方程方法对该耦合结构的固有特性进行分析,给出了固有频率及模态振型的公式.根据所推导出... 采用递归方程方法,对梁-多自由度耦合系统的振动响应进行了分析,得到了该耦合系统在简谐激励作用下振动响应的解析表达式,在此基础上,仍应用递归方程方法对该耦合结构的固有特性进行分析,给出了固有频率及模态振型的公式.根据所推导出的解析表达式,对无阻尼耦合系统给出了相应的数值算例,并同采用分段求解方法得到的数值结果进行了比较,二者之间良好的一致性验证了所提出方法的正确性,而且对其他类似的耦合结构也可以采用该方法进行分析. 展开更多

关键词 梁-多自由度耦合系统 振动响应分析 递归方程方法

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弦-梁耦合系统的动力学行为分析 被引量：1

2

作者 王霞 李建平 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2014年第5期53-57,共5页

研究了弦-梁耦合系统在初始平衡解处的稳定性与分岔情况,给出了特征值随阻尼参数的变化情况,并利用稳定性分析和特征值分析等解析方法,得到了初始平衡解、周期解和拟周期解的稳定边界以及导致Hopf分岔和2维胎面等分岔解的临界分岔曲线... 研究了弦-梁耦合系统在初始平衡解处的稳定性与分岔情况,给出了特征值随阻尼参数的变化情况,并利用稳定性分析和特征值分析等解析方法,得到了初始平衡解、周期解和拟周期解的稳定边界以及导致Hopf分岔和2维胎面等分岔解的临界分岔曲线。最后,利用数值模拟方法研究了弦-梁耦合系统的稳定性与分岔情况。 展开更多

关键词 弦-梁耦合系统 稳定性 分岔 周期解

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埋置移动荷载作用下饱和成层地基-梁耦合系统动力响应分析

3

作者 胡安峰 李怡君 +2 位作者 付鹏 孙波 谢康和 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第1期140-147,共8页

针对地铁列车运行中引起的地表振动问题,研究了埋置移动荷载作用下饱和成层地基-梁耦合系统的动力响应。将地基土体采用Biot饱和多孔介质理论来模拟,将地下轨道结构简化为埋置无限长Euler-Bernoulli梁,埋置移动荷载作用在梁上。并采用... 针对地铁列车运行中引起的地表振动问题,研究了埋置移动荷载作用下饱和成层地基-梁耦合系统的动力响应。将地基土体采用Biot饱和多孔介质理论来模拟,将地下轨道结构简化为埋置无限长Euler-Bernoulli梁,埋置移动荷载作用在梁上。并采用传递透射矩阵法(TRM法)考虑地基的成层性。利用Fourier变换及逆变换,结合梁与土体间的力与位移连续条件,得到了地基在时间空间域内的动力响应解答。当饱和成层地基退化为均质黏弹性地基时,所得解与已有解能很好地吻合。最后,通过数值算例分析了梁的刚度﹑埋置深度及荷载移动速度、频率等因素对地表振动的影响。 展开更多

关键词 埋置移动荷载 动力响应 地基-梁耦合系统 TRM法

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基于阻抗综合法的梁-圆柱壳耦合系统动态特性分析 被引量：4

4

作者 周海军 贺才春 +3 位作者 姜其斌 李玩幽 周常荣 莫海枢 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2018年第1期8-13,共6页

采用阻抗综合方法研究梁-圆柱壳耦合系统的动态特性。耦合系统被分成梁子结构和壳子结构两个部分。梁和圆柱壳两个子结构的阻抗函数分别采用改进的傅里叶级数方法和波传播方法得到。根据子结构耦合处的机构动力学相容和力平衡条件,可以... 采用阻抗综合方法研究梁-圆柱壳耦合系统的动态特性。耦合系统被分成梁子结构和壳子结构两个部分。梁和圆柱壳两个子结构的阻抗函数分别采用改进的傅里叶级数方法和波传播方法得到。根据子结构耦合处的机构动力学相容和力平衡条件,可以通过激励载荷直接得到耦合系统的响应。该方法被应用到一个梁-壳耦合系统,通过与有限元模型结果的对比验证了方法的正确性。之后通过改变部分模型参数,研究了一个集中质量点-轴段-圆柱壳模型的振动响应特性。 展开更多

关键词 阻抗综合法 梁-壳耦合系统 傅里叶级数方法 波传播方法

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基于能量变分原理的梁-圆柱壳耦合系统振动特性分析 被引量：4

5

作者 聂睿 李天匀 +1 位作者 朱翔 陈旭 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2022年第7期1-10,共10页

采用能量变分原理研究了梁-圆柱壳耦合系统振动特性。整个耦合结构可分为梁子结构和壳子结构两个部分。首先,分别采用改进傅里叶级数描述梁结构和圆柱壳结构振动位移,求取两者结构动能与结构势能;随后,利用弹簧模拟边界的方式,将边界对... 采用能量变分原理研究了梁-圆柱壳耦合系统振动特性。整个耦合结构可分为梁子结构和壳子结构两个部分。首先,分别采用改进傅里叶级数描述梁结构和圆柱壳结构振动位移,求取两者结构动能与结构势能;随后,利用弹簧模拟边界的方式,将边界对结构的约束转化为对应边界势能;同时,利用空间分布弹簧组来连接梁结构与壳结构,使两者耦合效应表现为对应耦合弹簧势能;激励力则可通过外力功的形式加入到整个系统之中。再利用能量变分原理,即可计算耦合系统固有振动特性或受迫振动响应。通过与有限元软件计算结果对比,验证了该方法的正确性。此外,与传统Rayleigh-Ritz法相比,该方法在面对复杂边界条件时,可构建准确的统一分析模型而不需要重新选择位移容许函数。随后,进一步探讨了模型主要参数对耦合系统振动特性的影响。 展开更多

关键词 能量变分原理 梁-壳耦合系统 改进傅里叶级数 振动特性 Rayleigh-Ritz法

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一类刚-柔耦合系统的建模与稳定性研究 被引量：37

6

作者 肖世富 陈滨 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 1997年第4期439-447,共9页

对于由中心刚体带有柔性梁附件组成的这一类简单刚柔耦合系统，目前文献广泛采用的ＥｕｌｅｒＢｅｒｎｏｕｌｉ梁模型中考虑的刚柔运动耦合项有严重的缺陷．本文对于物理本构关系线性的有限变形梁，分别采用微元法和变分法建立了... 对于由中心刚体带有柔性梁附件组成的这一类简单刚柔耦合系统，目前文献广泛采用的ＥｕｌｅｒＢｅｒｎｏｕｌｉ梁模型中考虑的刚柔运动耦合项有严重的缺陷．本文对于物理本构关系线性的有限变形梁，分别采用微元法和变分法建立了该系统大挠度非线性动力学方程组．本文使用严格的方法来研究此非线性耦合动力学模型，采用能量动量矩组合方法构成Ｌｉａｐｕｎｏｖ函数，严格证明了此非线性系统平凡解的积分范数稳定性以及具有鲜明物理意义的最大模范数稳定性．本文对文献中引用的三类线性化模型，采用假设模态法，对中心刚体匀速转动时梁的振动作了数值仿真，进一步验证了本文的结论．上述结果，对选择刚柔耦合系统正确的动力学模型是有益的． 展开更多

关键词 刚-柔耦合系统 E-B梁模型 建模 积分范数稳定性

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刚-柔耦合动力学系统的建模理论研究 被引量：45

7

作者 刘锦阳 洪嘉振 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第3期408-415,共8页

刚－柔耦合动力学系统的传统的混合坐标方法是零次近似方法,在建模过程中,直接套用的结构动力学的小变形假设,忽略了变形位移的高次耦合变形量．本文对柔性梁建立较零次近似更精确的高次耦合动力学模型,从连续介质力学理论出发,在变形... 刚－柔耦合动力学系统的传统的混合坐标方法是零次近似方法,在建模过程中,直接套用的结构动力学的小变形假设,忽略了变形位移的高次耦合变形量．本文对柔性梁建立较零次近似更精确的高次耦合动力学模型,从连续介质力学理论出发,在变形位移中,计及横向位移引起的轴向缩短,导出变形位移的二次耦合量．用一致质量有限元方法对梁进行离散,基于Jourdain速度变分原理导出大范围运动为自由的柔性梁的刚－柔耦合动力学方程．计算了柔性重力摆的角速度和摆端点的横向变形,揭示零次近似模型和耦合模型的刚－柔耦合动力学性质的根本差异． 展开更多

关键词 刚-柔耦合动力学系统 耦合变形量 建模理论 小变形 柔性梁 连续介质力学 有限元法 Jourdain速度变分原理 重力摆

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考虑土-结构相互作用的车桥系统耦合振动分析 被引量：6

8

作者 李忠献 黄健 张国忱 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第12期1035-1041,共7页

列车提速加剧了车桥系统的耦合振动,为此结合天津轻轨工程分析了考虑土-结构相互作用(SSI)效应的车桥系统的耦合振动．分别建立了考虑SSI效应和不考虑SSI效应(即墩底固接)的车桥系统耦合振动的分析模型．在车桥系统模型中,建立了27个自... 列车提速加剧了车桥系统的耦合振动,为此结合天津轻轨工程分析了考虑土-结构相互作用(SSI)效应的车桥系统的耦合振动．分别建立了考虑SSI效应和不考虑SSI效应(即墩底固接)的车桥系统耦合振动的分析模型．在车桥系统模型中,建立了27个自由度的车辆模型;在桥梁模型中采用空间梁单元进行模拟;在考虑SSI效应中, 以弹簧和阻尼器模拟土介质的动力性质,将群桩基础等效简化为弹性地基梁．对天津轻轨工程一座四跨预应力混凝土连续刚构桥的数值仿真分析结果表明,考虑SSI效应,对桥梁结构的横向和扭转角位移响应影响显著,而对桥梁结构的竖向和纵向位移响应影响不大,其中横向位移最大增幅达90％,扭转角最大增幅接近38％．可见,处于地基软弱地区的铁路桥梁,SSI效应会对车桥系统的耦合振动产生不容忽视的影响． 展开更多

关键词 铁路桥梁 车桥系统 耦合振动 土-结构相互作用 群桩 弹性地基梁

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空间柔性梁的刚-柔耦合动力学特性分析与仿真 被引量：5

9

作者 闫业毫 和兴锁 邓峰岩 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期480-484,共5页

针对大范围运动规律为未知的刚-柔耦合系统,利用有限元方法对柔性梁进行离散,采用Lagrange方程建立空间柔性梁的刚-柔耦合动力学方程,研究在大范围运动为自由情况下,空间柔性梁的大范围运动和变形运动的相互耦合机理,比较零次模型、一... 针对大范围运动规律为未知的刚-柔耦合系统,利用有限元方法对柔性梁进行离散,采用Lagrange方程建立空间柔性梁的刚-柔耦合动力学方程,研究在大范围运动为自由情况下,空间柔性梁的大范围运动和变形运动的相互耦合机理,比较零次模型、一次耦合模型、精确模型的差异,探讨各种模型的适用性。 展开更多

关键词 动力学模型 空间柔性梁 刚-柔耦合系统 动力学特性 非线性方法 模型分析 数值分析

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带轴向运动柔性梁附件航天器的刚-柔耦合动力学分析 被引量：5

10

作者 程顺 沈振兴 +1 位作者 崔涛 李慧剑 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2018年第2期91-101,107,共12页

针对当前航天器面向大型化、复杂化和精密化方向发展,为了提高航天器的使用寿命、运行精度和工作效率,考虑航天器主体和轴向运动柔性梁的刚-柔耦合作用是十分有必要的。基于Euler-Bernoulli梁理论以及刚-柔耦合建模方法,建立了航天器主... 针对当前航天器面向大型化、复杂化和精密化方向发展,为了提高航天器的使用寿命、运行精度和工作效率,考虑航天器主体和轴向运动柔性梁的刚-柔耦合作用是十分有必要的。基于Euler-Bernoulli梁理论以及刚-柔耦合建模方法,建立了航天器主体-轴向运动柔性梁刚-柔耦合系统的动力学模型。根据Hamilton原理推导出刚-柔耦合系统的动力学方程,采用分离变量法和振型叠加法求解耦合系统的动力学方程。利用四阶Runge-Kutta法进行数值计算。通过数值算例分析航天器主体半径、航天器主体面密度和柔性梁轴向速度对柔性梁横向振动以及对航天器姿态角的影响。 展开更多

关键词 刚-柔耦合系统 轴向运动梁 动力学分析 横向振动 姿态角

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一类具有局部记忆阻尼的弱耦合系统的能量衰减估计 被引量：4

11

作者 章春国 张海燕 谷尚武 《数学物理学报（A辑）》 CSCD 北大核心 2015年第1期194-209,共16页

研究具有局部记忆阻尼弱耦合梁-弦系统.首先在合适的假设条件下,应用线性算子半群理论证明了系统的适定性;进而运用线性算子半群的频域定理证明了具有局部记忆阻尼弱耦合梁-弦系统的能量是一致指数衰减的.

关键词 耦合梁-弦系统 线性算子半群 局部记忆阻尼 一致指数衰减

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基于车轨桥耦合模型的重载铁路预应力混凝土T梁剩余疲劳寿命分析 被引量：4

12

作者 郭文华 王雪娇 余炳兴 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第12期4806-4816,共11页

多跨预应力混凝土简支T梁桥在重载铁路线路中应用广泛,随着线路年运量的增长及大轴重长编组货物列车的运行,车桥动力响应加剧,桥梁发生疲劳破坏风险增大。为了解决这些问题,本文建立重载列车-钢轨-预应力混凝土简支T梁桥精细化分析模型... 多跨预应力混凝土简支T梁桥在重载铁路线路中应用广泛,随着线路年运量的增长及大轴重长编组货物列车的运行,车桥动力响应加剧,桥梁发生疲劳破坏风险增大。为了解决这些问题,本文建立重载列车-钢轨-预应力混凝土简支T梁桥精细化分析模型,精确求解重载列车过桥时的车桥动力响应;采用雨流计数法统计分析桥梁普通受拉钢筋应力时程,获得疲劳应力谱;基于Miner准则和Corten-Dolan准则,计算典型疲劳列车单次过桥时的桥梁疲劳损伤;利用灰色GM(1,1)模型来预测线路未来年运量,并对预应力混凝土T梁疲劳损伤进行分析,对剩余寿命进行评估。研究结果表明:随着货车编组数量增加,列车过桥引起的桥梁动力响应峰值趋于稳定,仅应力时程中间周期性波动部分相应延长;由于考虑了结构非线性累积损伤的影响,在相同疲劳列车作用时,按照Corten-Dolan准则计算的桥梁疲劳损伤比按Miner准则计算的桥梁疲劳损伤大7.2%左右;4种典型疲劳列车(C_(64)-N-66、C_(70)-1-116、C_(80)-1-108、C_(80)-2-216)独立运送相同运量货物时引起的桥梁损伤之比为1?0.768?0.543?0.457;在线路容许条件下,宜优先开行大轴重且更长联编组的货物列车,在运量相同时可有效降低对桥梁的疲劳损伤;基于车-轨-桥精细化模型和Corten-Dolan准则,采用等效列车历史运营谱和未来运营谱来考虑年运量和疲劳列车大轴重长编组的发展趋势,可更精确评估重载铁路预应力混凝土简支T梁桥的剩余疲劳寿命。 展开更多

关键词 重载铁路 预应力混凝土梁 车-轨-桥耦合系统 非线性累计损伤 剩余疲劳寿命 灰色GM(1 1)模型

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轨道动力学层状梁模型与算法中的几个问题 被引量：1

13

作者 雷晓燕 王海 尹学军 《铁道工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第11期23-28,63,共7页

研究目的:轨道结构层状梁模型由于模型简单,被广泛应用于轨道动力学及车辆-轨道耦合系统动力学分析中。简化的轨道结构层状梁模型能否反映半无限空间上实际轨道结构的变形规律和动态特性,运用轨道结构层状梁模型得到的车辆和轨道结构动... 研究目的:轨道结构层状梁模型由于模型简单,被广泛应用于轨道动力学及车辆-轨道耦合系统动力学分析中。简化的轨道结构层状梁模型能否反映半无限空间上实际轨道结构的变形规律和动态特性,运用轨道结构层状梁模型得到的车辆和轨道结构动力响应精度如何,这些问题还未见系统研究。本文通过建立车辆-轨道结构层状梁非线性耦合系统动力学模型,构建运用交叉迭代法分别独立求解车辆和轨道结构动力学方程的显示算法,对比分析轨道结构层状梁模型与轨道结构三维块体单元模型的计算结果,以及轨道结构层状梁模型与轨道结构半无限空间模型计算结果的差异,分析轨道结构层状梁模型在车辆-轨道耦合系统动力学分析中的适应性。同时,还对比分析交叉迭代法与传统的耦合方程算法在求解车辆-轨道耦合系统动力响应时的计算效率、计算精度和算法特点。研究结论:(1)采用层状梁轨道模型模拟轨道结构是可行的,计算结果具有良好的精度,能够满足工程问题的分析要求;(2)交叉迭代法相对于传统的耦合方程算法计算效率更高,精度更好,用时更省,程序设计更容易,不仅适用轮轨线性接触分析,而且适用轮轨非线性接触分析;(3)通过引入松弛因子对轮轨接触力进行修正,可加快交叉迭代算法的收敛速度;(4)验证了轨道结构层状梁模型的可行性和交叉迭代算法求解的优越性,可为高速铁路轨道动力学高效建模和精确分析提供参考。 展开更多

关键词 轨道结构层状梁模型 轨道结构三维模型 交叉迭代法 耦合方程算法 车辆-轨道非线性耦合系统

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正交加肋地基板在谐荷载作用下的动力响应 被引量：2

14

作者 陈应波 赵洪钟 +1 位作者 卢哲安 胡继洪 《世界地震工程》 CSCD 2004年第3期62-65,共4页

将加肋地基板作为板-梁耦合系统,考虑弹性地基模型,建立土—基础耦合系统的运动微分方程,通过富氏积分变换及其逆变换,演绎出双向正交加肋钢筋混凝土地基板在设备谐激力作用下的振动响应的半解析解法。结果说明,在土建设计中,为了减少... 将加肋地基板作为板-梁耦合系统,考虑弹性地基模型,建立土—基础耦合系统的运动微分方程,通过富氏积分变换及其逆变换,演绎出双向正交加肋钢筋混凝土地基板在设备谐激力作用下的振动响应的半解析解法。结果说明,在土建设计中,为了减少振动对环境的有害影响,应考虑动力设备基础的隔振和减振问题。数值算例也表明,本方法有较好的计算精度。 展开更多

关键词 板-梁耦合系统 弹性地基 动力响应 正交加肋 半解析解 地基板

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