大型翻板闸门流体激振的双模型试验研究

针对水工闸门的流激振动普遍存在的情况下，振动强度难以预测的问题，通过双模型试验获得结构振动响应特征，即通过变态相似的水力学模型试验获得流体激振载荷功率谱密度，借助严格比例的结构模型试验获得液固耦合下的结构分析点的传递函数，通过数值计算得到不同工况下闸门过流时的振动随机响应特征.在某大型翻板闸门的应用结果表明，该方法合理有效，通过模型试验与随机响应计算，预测实际流激振动的随机响应特征量；门顶过流时该闸门的振动响应集中在低频段，不会产生共振现象，同时该闸门对波浪载荷作用将是敏感的，必须给予充分关注.     

饱和土层中桩的扭转振动响应分析

基于饱和多孔介质理论研究了在三维轴对称条件下端承桩在饱和土中的扭转耦合振动问题,提出了桩与土在谐和振动情况下的定解问题，先对土层动力平衡方程进行求解并得到土体扭转振动位移形式解，依据平衡条件将该形式解耦合进桩身动力平衡方程，并通过对桩动力平衡方程的求解，得到桩顶转角和切向速度频域响应解析解和半正弦脉冲激励作用下桩顶时域响应的半解析解.数值分析结果表明，桩的长径比和波速比对桩顶动力响应有较大的影响，孔隙率和渗透力影响较小.将扭转振动结果与纵向振动分析结果进行了对比，二者在图形形状上有很多相似之处.     

随机最优策略在转子系统振动控制中的应用

为了减小随机激励作用下转子系统的振动, 提出了一种用于振动控制的随机最优控制策略.基于线性二次型高斯控制理论, 给出了转子系统在白噪声激励作用下振动控制的随机最优控制规律，并通过成形滤波器把有色噪声变为白噪声，得到了有色噪声激励作用下的随机最优控制规律. 通过求解方差方程，用数值方法对对随机激励作用下的转子系统的位移响应方差进行了研究.结果表明, 该控制策略作用下转子圆盘中心的位移响应方差仅为没有控制策略作用下对应位移响应方差的16.7％. 该控制策略能够有效地抑制转子系统的振动. 转子圆盘中心的位移响应方差随着随机激励功率谱密度的增大而增大.     

乌江思林水电站溢流坝弧形工作闸门流激振动试验

为研究乌江思林水电站溢流坝弧形工作闸门可能出现的闸门流激振动问题,通过制作几何比尺为1/35的完全水弹性模型进行流激振动试验,研究该闸门在有止水和无止水2种工况下的静动力特性及不同开度的动力响应,提出了该闸门安全运行的合理化建议.检测采用电测法,共进行静力试验2组,动力试验16组.静力试验结果表明该闸门结构设计合理,结构强度满足规范要求.动力试验结果表明结构的自振频率范围避开了水流脉动压力的高能区,正常运行情况下(止水良好)产生强烈振动的可能性不大,结构加速度最大值为0.228g,动应力最大值为0.92 MPa,各测点动力系数小于1.08,动力响应满足闸门抗振设计要求.闸门振动不利开度为0.6H和0.7H左右(H为水头).在漏水工况下运行时闸门振动加剧.     

多层框架结构平移-扭转耦联响应的智能隔震控制

采用一类压电材料控制器，首次对建筑结构平移一扭转耦联振动主动控制进行了探索。将压电控制器分两组设置在结构底层柱下端，建立了基于线性二次型Gauss控制理论的主动控制方法，对随机地震激励下的结构振动进行了隔离。计算实例分析结果表明：应用该方法，框架结构的平移振动和扭转振动均得到有效控制，隔震效果理想，实用性好。     

机器人柔性臂的扭转振动主动控制研究

针对具有两连杆结构的空间机器人，设计了一种压电驱动器来抑制空间机器人柔性臂的扭转振动。采用拉格朗日方程和假设模态法对此机器人系统进行了理论建模，并建立了考虑随机干扰的状态空间表达式，基于随机最优控制理论设计了线性二次型高斯（LQG）状态反馈控制器。仿真结果表明，该主动控制策略能够有效衰减机器人柔性臂的扭转振动，从而提高了末端执行器的定位精度。     

五道水库泄洪洞工作闸门流激振动研究

工作闸门是水利枢纽的咽喉,保证其安全可靠运行至关重要。针对五道水库泄洪洞工作闸门的流激振动问题,进行了泄洪洞1∶20水工模型试验,获取工作闸门的动水压力特性;通过1∶10工作闸门动特性试验,应用实验模态分析方法识别结构动特性;建立工作闸门三维有限元模型,进行结构振动响应计算分析。结果表明,工作闸门的低阶模态频率没有完全脱离动水激励的高能区域,可能产生较大流激振动;闸门振动响应在0.5相对开度时达到最大,应避免在此开度长时间运行。     

基于灵敏度Lanczos迭代法的摩托车曲轴箱模态分析

探讨了灵敏度Lanczos迭代法求解复杂机械结构振动模态的分析方法，指出了影响计算精度的主要原因，采用灵敏度Lanczos迭代法建立了曲轴箱的有限元动力学模型，研究了镁铝合金曲轴箱材料替代的固有特性，并用此方法求解了摩托车曲轴箱的振动模态，为摩托车曲轴箱结构动态特性求解方法提供了理论依据．     

车-桥耦合系统MTMD振动控制参数研究

建立了车-桥耦合系统的连续梁模型,对车-桥耦合系统的多重调谐质量阻尼器(MTMD)振动控制进行了研究.结合实例分析模态数对仿真计算的影响,给出了仿真计算应考虑的模态数取值,在保证计算精度的基础上大大减少了计算的工作量.考虑到目前新型高速铁路桥梁抗扭刚度较小,对高速铁路桥的扭转振动影响进行研究,结果表明扭转振动在高速列车作用下对桥梁有较大影响.最后,对MT-MD的布置方式及参数设计进行了改进.     

摄动理论与模态综合技术在输流管道振动中的应用

本文提出一种新的建模方法研究复杂管系的振动问题。与Hatfield的实模态模型不同,本文采用左、右复模态理论建立定常流叠加脉动流状态下管道结构的数学模型,使用特征解摄动理论,证明了提出的模型的适用性。在流固耦合过程中引入类似模态综合的概念,用以综合结构模型和以特征阻抗矩阵法表示的管内流体动态模型,仿真和实验结果表明该方法在管路系统的振动监测、动态响应预测及管道消振方面具有实用性。     

汽车后扭力梁结构的模态分析

为揭示某汽车后扭力梁在实际道路激励工况下容易出现振动疲劳的机制,需要对结构固有振动特性进行分析。为了得到后扭力梁结构更为准确的固有振动特性,对模态试验中的悬挂位置、激励位置和测点位置的布置方式进行重点分析,并结合结构的实际情况进行优化。采用优化后的最佳模态试验法识别后扭力梁结构在自由-自由工况下的模态参数,得到结构固有频率和振型特征。通过对比可知：后扭力梁结构前10阶自由模态频率吻合很好,误差控制在6%内。这表明采用优化后的模态试验方案能够更为准确地识别结构的模态频率,得到结构固有振动特性。     

钢弹簧浮置板隔振道路的模态分析

为了减小道路交通汽车荷载对广州市番禺万博商务中心地下空间结构产生的低频振动影响，研发一种新型的钢弹簧浮置板隔振道路。应用ANSYS软件分别建立钢弹簧浮置板、地下空间、浮置板和地下空间结构的三维有限元模型，对这3种不同结构进行模态分析，并进一步研究了传导比。结果表明：设计的浮置板道路基频为8.69 Hz；地下空间基频为15.69 Hz；浮置板与地下空间整体结构基频为7.33 Hz；从振型上看，低频时主要体现为浮置板的振动，中高频时主要为地下空间结构顶板的振动；3种结构的传导比峰值均出现在第一阶固有频率附近，地下空间结构在增加钢弹簧浮置板后传导比最大为0.878。钢弹簧浮置板道路可起到良好的隔振效果。     

波浪荷载下粉质土动应变和动强度的试验研究

为寻找不同振动频率的波浪荷载作用下海底粉质土的动应变和动强度发展规律,进行了一系列的模拟不同振动频率的波浪荷载的动三轴试验.试验选用杭州湾地区分布较广的粉土,研究了振动频率的变化对粉土动应变和动强度的影响.试验结果表明,粉土的动应变和动强度的发展与土样所受的固结应力、围压、循环应力比和振动频率有关;在等向固结条件下围压对土样的累积轴向应变增长的影响作用是由波浪荷载振动频率的高低决定的;波浪荷载振动频率的改变对不同围压作用下粉土的动强度影响很大,并且在该类粉土中存在临界循环应力比.     

车辐式索桁架模态分析与试验研究

通过对跨度为60 m的圆形车辐式索桁架屋盖按照1：10缩尺模型进行模态分析和模型试验,考察了拉索预应力、矢跨比及内外环直径比3个参数变化对结构自振特性的影响,对比分析了前4阶振型的试验结果与理论计算结果。结果发现：结构第1、2阶振型为反对称上下振动,第3阶为内环扭转振动,第4阶为内环相对扭转振动;试验和理论结果误差在10%以内,试验振型与理论振型基本吻合;前4阶振型的频率均在10 Hz以上,表明车辐式索桁架结构为低频动力响应,自振频率较小且分布密集;预应力水平越高,振型频率越大,则结构刚度越大;矢高增加,结构频率随之减小,结构更容易发生侧向失稳;内外环直径比越大,结构扭转刚度相对会减小,容易发生扭转失稳。     

剪切褶皱薄膜动态特性分析

基于拉格朗日方程建立了具有褶皱薄膜的振动微分方程,基于有限元程序建立了薄膜动态特性的分析流程,对矩形剪切薄膜后屈曲的动态特性进行分析.分析表明:矩形剪切薄膜后屈曲的振动模态与其褶皱构形具有很大的相关性,振动节线的位置处于褶皱波峰的位置,随着模态数的增加,其振动的节线数目依次减少,有更多的褶皱波峰处于振动状态,并且在薄膜...     

水平荷载控制的复杂体型高层建筑结构设计研究

为对水平荷载控制的复杂体型高层建筑结构设计展开研究,首先阐释了水平地震作用下高层框架-剪力墙结构体系的动力特性,分析了风载作用下结构的风振响应及风荷载标准值计算方法.以某大厦为研究对象,从结构选型与布置、荷载标准值、主附楼之间的连接构造、基础的埋深、持力层的选择等方面对其展开结构设计计算,对结构自振周期、结构自振振型以及地震荷载或风荷载作用下产生位移结果展开了分析.研究结果表明：所研究建筑在水平荷载控制下,结构布置合理,变形满足要求,设计计算结果准确.     

基于ABAQUS的某车架结构的模态分析

利用Pro/E软件建立某车架结构的三维几何模型,并利用ABAQUS有限元分析软件分析了车架在自由状态下的模态,得到了车架的前六阶的模态振型和固有频率,并根据模态分析的评价原则,验证了该车一阶弯曲和扭转模态的固有频率的合理性.     

动力环境下深孔弧形闸门模态参数识别研究

以三峡大坝深孔弧形闸门原型试验为背景,提出采用泄洪激励作为环境激励对深孔弧门进行模态参数识别的两种方式,一是对进行泄洪工作的闸门进行工作模态分析;二是在其他闸门泄洪时对退出备用的闸门进行实验模态分析。针对前者,取用泄洪状态下弧门的位移响应,综合自然激励技术和特征系统实现算法,识别深孔弧形闸门的模态参数,同时指出,必须利用EMAC性能指标剔除虚假模态。对比有限元分析,结果表明,在泄洪产生的动力环境下,用该方法对深孔弧形闸门进行工作模态分析是可行的。