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Dynamic Analysis and Optimization of a Solar Car Using FE Method 被引量:1
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作者 Liang Xinhua Zhu Ping Lin Zhongqin Zhang Yan 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第z2期166-170,共5页
As we all know, the design of solar car focuses on lightweight in order to reduce the energy expenditure. However, the lightweight can induce large vibration, particularly in lower frequencies. The vibration not only ... As we all know, the design of solar car focuses on lightweight in order to reduce the energy expenditure. However, the lightweight can induce large vibration, particularly in lower frequencies. The vibration not only influences the riding comfort but also cause the fatigue breakage. So the dynamic performance of the solar car must also be taken into account. In this paper, the finite element model of a solar car frame is built, and the modal analysis is also performed. Afterwards,the frequency responses of the frame are analyzed under harmonic load. Finally, some modification is performed on this frame by structure optimization procedure. 展开更多
关键词 SOLAR car FEA modal analysis dynamic response
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氢气循环泵的转子动力学特性分析 被引量:1
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作者 高源 林梦竹 《同济大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期107-114,共8页
基于ANSYS构建了用于燃料电池汽车氢气供应系统的氢气循环泵(罗茨泵)转子系统的模型,通过对转子系统的模态分析,得到了独立转子系统和双转子系统的前六阶固有振型和固有频率。在模态分析的基础上分析了转子系统的谐响应特性,获得了齿轮... 基于ANSYS构建了用于燃料电池汽车氢气供应系统的氢气循环泵(罗茨泵)转子系统的模型,通过对转子系统的模态分析,得到了独立转子系统和双转子系统的前六阶固有振型和固有频率。在模态分析的基础上分析了转子系统的谐响应特性,获得了齿轮、叶轮边缘两个部位的谐响应特性曲线。结果表明:轴端、转子叶轮等结构振动变形量较大,在接近前三阶固有频率(960Hz左右)时转子系统振动响应幅值最大,双转子耦合系统相对于单独转子系统会出现更加复杂的振型,转子叶轮对不平衡量的响应更显著。研究将为氢气循环泵转子系统的设计制造和振动特性预估提供积极的参考作用,并为氢气循环泵动力学特性的研究奠定基础。 展开更多
关键词 罗茨泵 转子系统 动力学特性 模态分析 谐响应分析
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基于组合模态推覆法的高层建筑地震动有限元模拟分析
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作者 钱芳芳 孙文彬 《地震工程学报》 北大核心 2025年第4期842-850,共9页
由于地震动的随机性,高层建筑在地震作用下的响应也变得复杂多样。不同楼层、不同方向的结构构件可能会受到不同的地震力作用,导致结构产生复杂的内力和变形。为更加准确地评估高层住宅建筑在地震作用下的响应性能,以某实际工程为例,利... 由于地震动的随机性,高层建筑在地震作用下的响应也变得复杂多样。不同楼层、不同方向的结构构件可能会受到不同的地震力作用,导致结构产生复杂的内力和变形。为更加准确地评估高层住宅建筑在地震作用下的响应性能,以某实际工程为例,利用组合模态推覆法进行地震响应的有限元模拟分析。运用ABAQUS软件建立高层住宅建筑钢筋混凝土框架结构有限元模型,选取El-Centro、Northridge、Taft、Kobe地震波及人工地震波作为地震动输入,利用组合模态推覆法模拟和评价高层建筑结构的非线性行为;根据结构动力学平衡理论获取静态荷载作用下的结构位移和基底剪力,计算动态荷载作用下的结构延性系数、抵抗水平力。结果表明,通过静力弹塑性分析得到的高层住宅建筑层间最大位移为56.2 mm,多发生在结构中部和上部;基底剪力最大值为10540 kN。通过动力弹塑性分析得到该建筑的残余变形多发生在结构中部和上部。通过滞回性能分析可知,随着荷载和循环次数的增加,底部楼层结构发生了一定的刚度退化;中部楼层结构变形逐渐增大,但抵抗变形能力存在一定程度的减弱;上部楼层结构刚度发生明显退化,影响了整体结构稳定性。 展开更多
关键词 组合模态推覆法 静力弹塑性 动力弹塑性 钢筋混凝土框架 地震响应
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四轴超精密加工机床静动态特性分析 被引量:2
4
作者 邓翠 吴东旭 +3 位作者 王玉伟 索奇 朱生根 李云飞 《制造技术与机床》 北大核心 2025年第4期20-27,共8页
针对高端光学元件高效高表面质量的超精密加工需求,设计研发了一台四轴(XZBC)超精密加工机床。为验证机床设计性能,通过Ansys Workbench建立机床整机及关键功能部件有限元模型,并依次进行静力学、模态及谐响应仿真分析。获得了基于工况... 针对高端光学元件高效高表面质量的超精密加工需求,设计研发了一台四轴(XZBC)超精密加工机床。为验证机床设计性能,通过Ansys Workbench建立机床整机及关键功能部件有限元模型,并依次进行静力学、模态及谐响应仿真分析。获得了基于工况模态分析下机床整机、液体静压导轨及主轴的前6阶固有频率和模态振型,其中整机基础频率、液体静压导轨单元基础频率、主轴单元基础频率分别为102.24、0、5.76 Hz。为进一步掌握主轴核心关键部件的实际响应,在模态分析的基础上利用模态叠加法对主轴单元进行谐响应分析,主轴单元的共振敏感频率为288、294、387、405、414 Hz,变形位移在0.02μm以内。通过各频域范围的位移及应变响应曲线,获取敏感频率及相应位移响应,验证了实际工况下整机及关键功能部件结构设计的合理性,为超精密机床的结构优化奠定理论基础。 展开更多
关键词 超精密加工 模态分析 谐响应分析 静动态特性 Ansys Workbench
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穿越多破裂面断层隧道动力模型箱设计及振动台试验验证
5
作者 王浩鱇 申玉生 +3 位作者 常铭宇 张昕阳 潘笑海 张熙 《震灾防御技术》 北大核心 2025年第2期385-398,共14页
振动台模型试验是研究工程结构动力响应的重要手段,模型箱作为隧道工程振动台模型试验的关键因素,其设计的合理性成为确保振动台试验准确的关键。本文依托某高烈度地震区穿越大型断裂带隧道工程,以穿越多破裂面断层隧道为对象,根据多破... 振动台模型试验是研究工程结构动力响应的重要手段,模型箱作为隧道工程振动台模型试验的关键因素,其设计的合理性成为确保振动台试验准确的关键。本文依托某高烈度地震区穿越大型断裂带隧道工程,以穿越多破裂面断层隧道为对象,根据多破裂断层相互作用力学机理,基于弹性地基理论构建了集中质量力学模型,并设计了针对穿越多破裂面断层隧道的动力模型箱。利用有限元软件对模型箱进行模态频响分析,得出模型箱-围岩-衬砌在地震动作用下不发生共振,各阶振型之间不会产生影响。运用该模型箱进行振动台试验并验证合理性,结果表明,围岩纵向范围同高度处,破碎带与上下盘交界处附近土体加速度峰值最大,显示出在地震作用下穿越多破裂面断层隧道与围岩的加速度响应特性;隧道衬砌共轭45°相对位移及围岩-衬砌拱顶接触应力峰值最大值出现在破碎带与上下盘交界处附近,最小值出现在破碎带内部破裂面处,破碎带边缘所受地震力最大;力学模型理论与试验的应力释放量相对差值仅为6.7%、0.5%,位移相差均在10%以内,验证了模型箱能较好地模拟穿越多破裂面断层隧道的错震特性;采用2-范数偏差μ对边界效应进行量化,μ总体小于0.2,并随着PGA的增大先增加后减小并趋于稳定,说明模型箱边界效应影响较小,能够模拟地震时多破裂面断层运动特性,验证了试验结果的可靠性,研究结果可为此类模型箱设计提供参考。 展开更多
关键词 隧道工程 多破裂面 动力模型箱 振动台试验 模态频响分析 应力释放量
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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
6
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 动响应分析 管道系统
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动态气隙偏心下同步调相机转子振动研究
7
作者 王广超 韩清鹏 +3 位作者 朱瑞 吴宝生 白文星 王帅 《噪声与振动控制》 北大核心 2025年第4期39-44,共6页
针对调相机动态气隙偏心导致的不平衡磁拉力引起调相机转子剧烈振动的问题,对不平衡磁拉力进行理论计算和仿真分析,得到不平衡磁拉力是绕旋转轴转动的基频为主要成分的力,且力的大小与偏心率正相关。通过模态分析发现转子临界转速随着... 针对调相机动态气隙偏心导致的不平衡磁拉力引起调相机转子剧烈振动的问题,对不平衡磁拉力进行理论计算和仿真分析,得到不平衡磁拉力是绕旋转轴转动的基频为主要成分的力,且力的大小与偏心率正相关。通过模态分析发现转子临界转速随着轴承刚度的增大而增大,且在轴承刚度1×10^(6)~1×10^(10)N/m区间内变化明显,在此区间内可以通过改变轴承刚度改变转子临界转速。通过振型图可以看出当轴承刚度在1×10^(6) N/m以下时,转子是刚性模态。轴承刚度在1×10^(10)N/m以上时,转子是弯曲模态。轴承刚度在1×10^(6)~1×10^(10)N/m区间时,转子是刚性模态为主到弯曲模态为主的混合模态。在谐响应分析中将不平衡磁拉力加载到转子表面,发现调相机转子在固有频率附近有明显振幅峰值,并且振幅峰值随着轴承刚度的增大而减小。偏心程度越大振幅峰值受轴承刚度变化影响越大,振幅峰值随着偏心程度的增大而增大。结果表明,通过改变轴承刚度和减小转子偏心可以抑制调相机转子振动。 展开更多
关键词 振动与波 同步调相机 动态气隙偏心 临界转速 模态分析 谐响应分析
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独塔部分地锚式斜拉桥地震响应的模态参与特性研究
8
作者 祝志文 沈焯悦 丁望星 《振动与冲击》 北大核心 2025年第17期102-113,共12页
独塔部分地锚式斜拉桥结构布置复杂,其地震响应规律和特征不清楚。基于某实际独塔部分地锚混合主梁斜拉桥,建立了全桥有限元模型,开展了桥梁动力特性和振动模态参与特性分析,基于反应谱法研究了桥梁单向地震作用下内力和位移响应的模态... 独塔部分地锚式斜拉桥结构布置复杂,其地震响应规律和特征不清楚。基于某实际独塔部分地锚混合主梁斜拉桥,建立了全桥有限元模型,开展了桥梁动力特性和振动模态参与特性分析,基于反应谱法研究了桥梁单向地震作用下内力和位移响应的模态参与机制。研究表明,主梁和索塔地震响应与地震激励方向呈现强相关性,该桥在顺桥向地震作用下的结构响应明显小于横桥向地震作用。横桥向地震激励,低阶模态对地震响应贡献显著;顺桥向地震激励,主梁轴力和顺桥向位移由主梁纵飘主导的全桥第35阶模态显著贡献,主梁和索塔其余主要内力由多阶主梁竖弯耦合索塔纵弯模态贡献;竖向地震作用下,主梁轴力由主梁第1阶竖弯模态主导,其余主要内力和竖向位移由多阶主梁竖弯模态贡献,索塔轴向变形耦合主梁竖弯的全桥第68阶模态对索塔轴力贡献较大。研究揭示了独塔部分地锚式混合主梁斜拉桥不同于传统自锚式斜拉桥的地震响应特征和模态参与机制,明确了该桥抗震设计的重点位置,表明高阶模态对该桥型地震响应的贡献不可忽略。研究能为类似桥梁抗震设计提供有益参考。 展开更多
关键词 桥梁工程 地震响应 反应谱法 独塔部分地锚斜拉桥 动力特性分析 模态参与
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悬臂同轴双转子系统不平衡耦合振动抑制试验研究 被引量:3
9
作者 卢加乔 潘鑫 +2 位作者 高金吉 张梦 马威龙 《机电工程》 CAS 北大核心 2024年第6期1087-1094,共8页
针对悬臂同轴双转子系统不平衡耦合振动突出问题,以某开式转子发动机输出端双转子系统为研究对象,对悬臂双转子系统振动耦合机理进行了理论推导、仿真分析和试验研究。首先,采用有限元法(FEM)建立了双转子系统等效动力学模型和耦合动力... 针对悬臂同轴双转子系统不平衡耦合振动突出问题,以某开式转子发动机输出端双转子系统为研究对象,对悬臂双转子系统振动耦合机理进行了理论推导、仿真分析和试验研究。首先,采用有限元法(FEM)建立了双转子系统等效动力学模型和耦合动力学方程,分析了悬臂同轴双转子系统耦合振动机理;然后,利用有限元软件对双转子系统进行了模态分析、临界转速分析以及不平衡响应分析,建立了自敏感系数概念以定量评价系统对不平衡振动的敏感度和耦合状态;最后,根据实际结构设计了悬臂同轴双转子实验台,进行了不同转速比下的不平衡振动抑制实验,并结合实验结果对仿真结果进行了验证。研究结果表明:模拟仿真提出的自敏感系数可作为双转子系统实际振动测点布置和不平衡振动抑制策略的理论依据;通过应用先平衡内转子后平衡外转子的不平衡振动分步抑振策略,可使双转子系统不平衡振动降幅达80%以上。该研究对双转子系统传感器测点布局和系统耦合振动抑制具有一定的指导意义。 展开更多
关键词 机械振动 耦合振动机理 有限元方法 动力学方程 动力学特性 稳态响应分析 不平衡 模态分析
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考虑磨损故障的双渐开线齿轮传动系统动态特性研究 被引量:2
10
作者 姜春雷 樊智敏 +2 位作者 姜宇 孙旭睿 闵令竹 《机电工程》 CAS 北大核心 2024年第5期775-785,共11页
针对目前双渐开线齿轮(DIG)研究过程中齿廓磨损对双渐开线齿轮动态特性的影响问题,对考虑磨损故障的双渐开线齿轮传动系统动态特性进行了研究。首先,进行了双渐开线齿轮接触线长度与齿面载荷计算,考虑相对滑移距离,建立了等效接触模型;... 针对目前双渐开线齿轮(DIG)研究过程中齿廓磨损对双渐开线齿轮动态特性的影响问题,对考虑磨损故障的双渐开线齿轮传动系统动态特性进行了研究。首先,进行了双渐开线齿轮接触线长度与齿面载荷计算,考虑相对滑移距离,建立了等效接触模型;然后,进行了双渐开线齿轮齿面累积磨损量、齿轮齿面累积磨损深度的计算,建立了双渐开线齿轮啮合刚度计算模型,进行了磨损故障的双渐开线齿轮刚度的计算;最后,以一对双渐开线齿轮为研究对象,采用集中质量法建立了6自由度动力学模型,研究了齿面磨损对双渐开线齿轮动力学特性的影响。研究结果表明:在运行1×104次载荷循环后,混合弹流润滑状态下,双渐开线齿轮与普通渐开线齿轮(CIG)在节线附近齿根位置的最大累计磨损量差值为0.00207μm,且双渐开线齿轮节线靠近齿顶位置的磨损小于普通渐开线齿轮的磨损;双渐开线齿轮系统在磨损后振动加速度幅值小于普通渐开线斜齿轮的幅值。通过对不同磨损情况下的时域响应进行研究,发现磨损导致双渐开线齿轮传动系统的振动幅值增大。 展开更多
关键词 机械传动 双渐开线齿轮 齿廓磨损 混合弹流润滑 动力学模型 时域响应 齿轮啮合刚度 模态分析 传动系统振动特性
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高速滚动轴承振动特性及动刚度影响因素分析 被引量:3
11
作者 万光海 王全龙 +1 位作者 武美萍 韩志平 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2024年第4期37-42,共6页
为研究滚动轴承在高速周期载荷作用下的振动特性,基于滚动轴承的动力学方程,以61896深沟球轴承为研究对象,开展轴承在简谐周期力作用下的动力学仿真分析,探究滚动轴承的振动响应特性,明确对轴承影响最大的模态频率及幅频关系,并以此探... 为研究滚动轴承在高速周期载荷作用下的振动特性,基于滚动轴承的动力学方程,以61896深沟球轴承为研究对象,开展轴承在简谐周期力作用下的动力学仿真分析,探究滚动轴承的振动响应特性,明确对轴承影响最大的模态频率及幅频关系,并以此探究激振频率、轴承球体材料及数量等轴承参数对轴承动刚度的影响规律。研究发现:结构1阶固有频率为轴承共振位移最大点,其内圈和滚子破坏较为严重。而且,随着激励频率的增加,轴承振动位移值呈现出先增大后减小趋势,当达到共振频率时,位移值急剧增加。此外,在达到1阶频率之前,轴承的动刚度随激振频率的增加而减小,随球体个数的增加而增加;球材料变化时,轴承动刚度随频率的变化曲线也随之改变,其中陶瓷氮化硅Si3N4动刚度较好。 展开更多
关键词 振动与波 简谐周期力 模态分析 谐响应分析 动刚度 影响因素
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车辆匀速过桥时桥梁动态响应特征及其模态参数识别研究 被引量:1
12
作者 陈诗璇 封周权 +3 位作者 宁立 华旭刚 许有胜 何晓晖 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2024年第4期22-28,109,共8页
为揭示车辆荷载作用下桥梁动态响应规律及其动力特性,通过数值模拟方法对移动车辆作用下的桥梁振动响应及其模态参数识别进行研究。基于车辆与桥梁耦合系统的运动方程通过ANSYS建立简支梁及四自由度车辆的有限元模型,完成模态分析后计... 为揭示车辆荷载作用下桥梁动态响应规律及其动力特性,通过数值模拟方法对移动车辆作用下的桥梁振动响应及其模态参数识别进行研究。基于车辆与桥梁耦合系统的运动方程通过ANSYS建立简支梁及四自由度车辆的有限元模型,完成模态分析后计算不同参数条件(车速、粗糙度、车重)下的桥梁振动响应,分析表明:车辆匀速过桥时,在车速为10~30 km/h区间内桥梁位移响应存在最大值,加速度响应随车速增加而增大;位移和加速度响应均随着路面粗糙度增加而增大;相比动态成分,位移响应拟静态成分受车重影响较大。对全程振动响应和自由振动响应数据,分别采用解析模式分解(Analytical Mode Decomposition,AMD)结合随机子空间识别(Stochastic Subspace Identification,SSI)和基于特征值分解的算法识别桥梁的模态参数。结果表明:车速为10~30 km/h时识别的频率、阻尼比更加准确。因此采用移动车辆对桥梁进行动力激振试验时,应根据识别的模态特征选择合适的车速。研究成果可为实际工程移动车辆激振动力试验的实施提供理论参考。 展开更多
关键词 振动与波 车致振动 有限元分析 动力响应 自由振动 模态参数识别
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透平叶片全域动应变-叶尖振动映射方法研究
13
作者 王治良 王维民 +2 位作者 张扬 张旭龙 李天晴 《振动.测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期298-304,410,共8页
针对高速旋转叶片振动导致的叶片裂纹甚至断裂而影响设备运行安全的问题,研究了叶片全域动应变与叶尖振动幅值的映射关系,提出一种透平叶片弯曲及扭转共振下叶片动应变非接触式测试方法,可实现基于叶尖振动幅值的叶片动应变反演,为叶片... 针对高速旋转叶片振动导致的叶片裂纹甚至断裂而影响设备运行安全的问题,研究了叶片全域动应变与叶尖振动幅值的映射关系,提出一种透平叶片弯曲及扭转共振下叶片动应变非接触式测试方法,可实现基于叶尖振动幅值的叶片动应变反演,为叶片疲劳寿命预测奠定基础。首先,以某透平叶片为对象,对叶片进行模态分析获取全域应变和幅值比,进行叶尖振动测量点的优化;其次,运用振动台对叶片进行振动激励试验,获得叶片1阶、2阶共振下模态频率和应变-位移响应比,并对有限元分析模型进行修正。研究结果表明,所提出的叶片动应变测试应变-位移相对误差小于10%,频率误差小于1%,证明了叶片动应变测试方法的有效性。 展开更多
关键词 动应变 叶片振动 模态分析 高频振动 应变-位移响应
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高速逆流色谱仪整机动态性能分析及实验研究
14
作者 郭峻松 陈传旺 +1 位作者 宋源源 殷勤 《中国测试》 CAS 北大核心 2024年第12期147-155,共9页
高速逆流色谱仪是一种由行星结构做离心运动实现化合物高效快速提纯的色谱分离设备。其核心结构及整机动态性能对设备的稳定运行和分离效率都有较大影响。该文基于结构动力学方程对高速逆流色谱仪核心运动部件离心机构和整机进行合理化... 高速逆流色谱仪是一种由行星结构做离心运动实现化合物高效快速提纯的色谱分离设备。其核心结构及整机动态性能对设备的稳定运行和分离效率都有较大影响。该文基于结构动力学方程对高速逆流色谱仪核心运动部件离心机构和整机进行合理化简和有限元建模,运用ANSYS对整机进行低阶模态分析与谐响应分析。同时基于噪声振动测试系统,设计并搭建高速逆流色谱仪整机动态性能采集分析实验平台,利用锤击法对整机进行模态实验并进行对比验证。实验结果表明:仿真值与实验值曲线总体变化趋势相近,波峰波谷处频响函数值吻合较好,整机前6阶各阶固有频率仿真值与实验值之间的相对误差都较小,前6阶误差平均值为3.4%。证明整机动力学建模的准确性和实验方案的可行性,明确结构薄弱点及优化目标,为后续整机结构优化与效率提升提供理论与实验基础。 展开更多
关键词 高速逆流色谱仪 动力学建模 动态性能分析 谐响应分析 模态试验
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移动荷载作用下底部局部脱空地基梁力学响应研究
15
作者 张丙强 李佳遥 +1 位作者 潘钦锋 黄志斌 《河南理工大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2024年第4期162-168,共7页
目的针对地基由于塑性变形、雨水冲蚀等引起混凝土路面底部产生的脱空效应,方法 将底部局部脱空混凝土路面简化为跨越空洞的弹性地基梁,采用Kelvin地基模型模拟路基对路面的作用,建立移动荷载作用下局部脱空地基梁动力响应控制方程,运... 目的针对地基由于塑性变形、雨水冲蚀等引起混凝土路面底部产生的脱空效应,方法 将底部局部脱空混凝土路面简化为跨越空洞的弹性地基梁,采用Kelvin地基模型模拟路基对路面的作用,建立移动荷载作用下局部脱空地基梁动力响应控制方程,运用振型叠加法推导地基梁动力响应解析解。通过与既有理论方法计算结果对比,验证本文方法的正确性。然后采用推导出的理论解析解探讨荷载移动速度、地基弹性系数、地基梁抗弯刚度和脱空区宽度对地基梁动力响应的影响。结果 分析表明:忽略地基梁底部局部脱空的影响,将导致地基梁动力响应理论计算值偏小。地基梁底部局部脱空对脱空区正上方梁的振动位移影响较大,而对脱空区外侧地基梁的振动位移影响较小。地基梁抗弯刚度越小,脱空区宽度对地基梁中点振动位移最大值的影响越显著。当地基梁底部脱空区宽度与梁计算长度的比值为2/9时,地基梁中点振动位移最大值约为不考虑地基梁底部脱空影响时的5倍。增大地基梁抗弯刚度和地基弹性系数可以减小跨越空洞区地基梁中点振动位移,但当地基梁底部脱空区宽度大于1/3梁的计算长度时,提高既有地基弹性系数的控制效果反而较差。结论 混凝土路面底部脱空会加剧车辆荷载下的动力响应。 展开更多
关键词 局部脱空梁 动力响应 模态叠加法 移动荷载 黏弹性地基
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水平轴风力机筒型塔架动态响应分析 被引量:22
16
作者 刘雄 李钢强 +2 位作者 陈严 叶枝全 田鹏 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期412-417,共6页
为获得水平轴风力机塔架在时变载荷作用下的动态响应,将塔架简化成悬臂梁,利用二结点梁单元进行离散化建模,分析了塔架弯曲振动固有动力特性。在建立塔架结构动力学运动方程、计算塔架所受时变载荷的基础上,运用线性加速度法和模态叠加... 为获得水平轴风力机塔架在时变载荷作用下的动态响应,将塔架简化成悬臂梁,利用二结点梁单元进行离散化建模,分析了塔架弯曲振动固有动力特性。在建立塔架结构动力学运动方程、计算塔架所受时变载荷的基础上,运用线性加速度法和模态叠加原理对风力机塔架的动态响应进行计算,编制了相应的计算机程序。以某1.0MW风力机塔架为例,获得了风力机在湍流风运行条件下塔架在仿真时间内的位移、速度和加速度,并与"GHBladed"软件的计算结果进行了比较,表明计算模型是可行的。 展开更多
关键词 风力机 塔架 模态分析 动态响应
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海上风电基础结构动力分析 被引量:12
17
作者 李炜 郑永明 +3 位作者 陆飞 罗金平 姜贞强 郇彩云 《海洋通报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第1期67-73,共7页
针对单桩、三桩、四桩导管架3种常规海上风电基础结构型式动力特性展开研究。以模态分析为基础,获得结构整体固有频率和振型;进而综合运用谐响应分析、瞬态分析、谱分析等方法,对基础结构在简谐荷载、冲击荷载、地震荷载及波浪荷载作用... 针对单桩、三桩、四桩导管架3种常规海上风电基础结构型式动力特性展开研究。以模态分析为基础,获得结构整体固有频率和振型;进而综合运用谐响应分析、瞬态分析、谱分析等方法,对基础结构在简谐荷载、冲击荷载、地震荷载及波浪荷载作用下的动力响应特性进行了数值模拟计算和分析。结果显示:本设计中的单桩、三桩、四桩基础结构刚度依次增大,一阶固有频率递增;对于相同的动力荷载激励,基础结构动力响应递减;基础结构设计中既要保证结构具有足够的刚度以满足荷载作用下的变形控制要求,还要使基础刚度适中以避免共振。为海上风电基础结构动力分析提供了参考。 展开更多
关键词 海上风电 动力响应 模态 谐响应 瞬态 谱分析
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水平轴风力机结构动力响应分析 被引量:19
18
作者 刘雄 张宪民 +1 位作者 陈严 叶枝全 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期804-809,共6页
考虑水平轴风力机叶片和塔架的结构柔性,基于模态分析方法,建立了风力机叶片和塔架的耦合动力学模型来模拟整个系统的动态行为。应用线性加速方法,实现了结构动力响应的数值解法。利用分析模型对一台1.25MW风力机在稳态风作用下的结构... 考虑水平轴风力机叶片和塔架的结构柔性,基于模态分析方法,建立了风力机叶片和塔架的耦合动力学模型来模拟整个系统的动态行为。应用线性加速方法,实现了结构动力响应的数值解法。利用分析模型对一台1.25MW风力机在稳态风作用下的结构动力响应进行了计算,计算结果显示所建立的模型能正确反映外部激励对结构变形及载荷的影响。此外,从计算结果可看出大型风力机的柔性结构在工作过程中变形很大;在进行载荷计算时考虑前二阶模态可得到较合理的计算结果。 展开更多
关键词 风力机 结构动力响应 模态分析
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大长细比柔性杆件涡激振动实验 被引量:27
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作者 唐国强 吕林 +4 位作者 滕斌 谢彬 宋吉宁 张建侨 吴浩 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2011年第1期18-25,共8页
涡激振动(vortex-induced vibration,VIV)是导致深海细长柔性立管发生疲劳破坏的重要因素。采用实验观测手段研究了长细比为1 750的柔性立管多模态涡激振动特性。实验中,通过采用拖车拖拉立管模型在水池中匀速行进来模拟均匀流作用下的... 涡激振动(vortex-induced vibration,VIV)是导致深海细长柔性立管发生疲劳破坏的重要因素。采用实验观测手段研究了长细比为1 750的柔性立管多模态涡激振动特性。实验中,通过采用拖车拖拉立管模型在水池中匀速行进来模拟均匀流作用下的涡激振动响应。利用光纤光栅传感器测量立管模型在横流向(cross-flow,CF)和顺流向(in-line,IL)的应变,进而通过模态分解的方法,获得立管模型涡激振动的位移。在此基础上,研究了CF以及IL方向的响应频率、位移标准差的平均值和最大值等随流速的变化规律,并分析了立管模型上测点的运动轨迹及其影响因素。 展开更多
关键词 细长柔性立管 涡激振动 动力响应 模态分解
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大跨圆拱屋盖结构的风致响应分析 被引量:19
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作者 黄明开 倪振华 谢壮宁 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第3期275-279,共5页
大跨屋盖特征值问题的求解是结构动力响应分析中最繁琐的一个环节 ,而且一些对结构响应贡献较大的高阶模态容易在传统的模态叠加法中被忽略。本文以典型的大跨圆拱屋盖为例 ,将里兹向量直接叠加法应用于屋盖系统特征值问题计算和风致响... 大跨屋盖特征值问题的求解是结构动力响应分析中最繁琐的一个环节 ,而且一些对结构响应贡献较大的高阶模态容易在传统的模态叠加法中被忽略。本文以典型的大跨圆拱屋盖为例 ,将里兹向量直接叠加法应用于屋盖系统特征值问题计算和风致响应分析 ,其特点是在误差逼近的基础上自动生成一组正交的里兹向量并用于缩减系统自由度数。与传统模态叠加法算得的结果相比 ,里兹向量直接叠加法只用很少数目的向量就可以得到较精确的结果 ,而且高阶模态的贡献不会被忽略。该方法不仅大幅度地减少了机时 ,而且提供了动力分析的误差估计。 展开更多
关键词 风致振动 模态 圆拱屋盖 里兹向量 结构动力响应 误差逼近
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