两种典型覆冰斜拉索气动特性及驰振分析

应用FLUENT中的SST k-ω模型对不同风速下三维新月形、D形覆冰斜拉索的绕流场进行数值模拟,得到了0°~60°风攻角下的阻力系数、升力系数以及驰振力系数,并与直向拉索的模拟数据进行对比,进而研究风速、覆冰类型、风攻角以及斜向角度对拉索气动特性和驰振稳定性的影响规律。结果表明:风速、覆冰类型、风攻角以及斜向角度对覆冰斜拉索的阻力系数、升力系数均有影响,且影响规律不尽相同;经过计算,在特定风攻角处,覆冰斜拉索的驰振力系数小于0,具有发生覆冰驰振的可能性;通过比较各模拟数据,可以看出直索不能代替斜拉索进行数值模拟来研究其气动特性及驰振稳定性。     

壁面清洗机器人的系统设计与实现

本文针对机器人在高大建筑幕墙清洗环境下高安全性和可靠性要求,设计开发了斜拉索吊挂机构,针对斜拉索吊挂机构和清洗作业任务,提出了斜拉索吊挂的运动控制方法和机器人的清洗控制方法,并设计开发了相应的分布式控制系统。     

汽车换挡拉索总成耐久性试验台的研制

依据对某型号换挡拉索的试验要求,对试验台架系统进行了功能模块的分解。分别进行各个模块的设计,再集成为整个试验台架系统。对试验台架系统进行了验证试验。结果表明:该试验台架系统满足要求。同时,设计中充分考虑了台架的通用性,以满足类似产品试验的需要。     

桥梁风工程研究的若干新进展

介绍我们近年来结合桥梁抗风实际需要的4项研究成果。(1)桥梁节段模型强迫振动风洞实验方法与相应的颤振导数时域识别法与频域识别法,用同一批实验数据作了两种方法的对比研究。频域法自身包含有滤波过程,因而抗干扰能力强,识别的颤振导数曲线平顺光滑;时域法的定解方程对信号相位差较敏感,易受杂波干扰导致结果漂移或波动。(2)以佛山平胜大桥为工程背景,研究了上下行车道主梁相互独立并行带来的双幅桥面的气动干扰及串列双主缆的气动干扰问题。(3)拉索风雨振现场观测与振动控制研究。在岳阳洞庭湖大桥建立了风雨振观测系统,并连续四年进行了长时间现场观测,在风速、风向、雨量等参数对风雨振的影响规律与拉索风雨振振动形态方面有新的发现。开发了一套磁流变式拉索减振新技术,并已于2002年在岳阳洞庭湖大桥全桥实施,三年来显示了良好的减振效果。(4)针对城市桥梁磁流变减振系统的低压供电线路最易受到人为的破坏的问题,设计开发了一种永磁调节装配式磁流变阻尼器(PMAA-MR),并将其成功应用于长沙洪山大桥的拉索减振。     

嵌入式桥梁拉索表面损伤检测技术

提出了基于图像识别技术的嵌入式桥梁拉索表面损伤检测方法,并进行了技术实现.检测系统采用并行式图像采集阵列,同一时刻将采集到的拉索表面一周的视频图像数据实时送入TMS320DM642进行图像处理,以此为基础进行缺陷判断和存储.该系统为实现实时、准确的拉索缺陷识别提供了解决方案.     

斜拉索-形状记忆合金耗能减振系统动力特性和模态分析

提出了斜拉索-形状记忆合金(Shape Memory Alloy．简称SMA)耗能减振系统．首先得到了单振型振动的斜拉索-SMA耗能减振系统附加阻尼比的解析解．研究了SMA耗能减振器参数及其安装位置对附加阻尼比的影响；通过数值计算．分析了一个模型斜拉索-形状记忆合金耗能减振系统受迫振动的动力反应．研究了SMA耗能器的减振效果。结果表明：SMA耗能器能够有效减小斜拉索前几阶振型的振动．其减振效果与SMA耗能器的参数及其安装位置有关。     

航向台天线杆稳定性分析

实际工程中大多数结构是处于变化较大的环境中，如：温度的变化等．由于环境的变化，将会导致结构的设计及计算发生相应的变化．为此以球支座结构、伞状分布的拉索稳固的天线杆为研究对象，在天线杆处于温度变化较大的环境中，应用力学基本原理与算法，给出了在温度变化影响下，该天线杆的稳定性及安全系数的计算方法．该计算方法符合工程实际，对同类或近似产品的分析具有一定的借鉴作用．     

MR阻尼器在斜拉索被动控制中最优型号研究

以全索全时段振动响应的均方根(RMS)评价MR阻尼器对斜拉索的减振效果.计算结果表明MR阻尼器型号是影响斜拉索减振效果的最主要因素.斜拉索的减振效果在选用合适的MR阻尼器时达到最佳.本文进而研究了MR阻尼器的最优型号与阻尼器安装位置、施加的电压、斜拉索基频(张力、索长、质量)、激励荷载(类型、频率、幅值)等各种因素的关系,为MR阻尼器合理选型提供了优化设计的方法.     

空间柔性结构振动的直接速度反馈控制

针对空间柔性结构的低频振动问题，采用轻质的直流电机和拉索作为控制器，通过传感器和控制器的共位布局方式，建立柔性结构的直接速度反馈主动阻尼控制方案。该方案无需柔性结构的系统控制模型，只需调整速度反馈增益，即可以达到控制结构振动的目的。为验证该方案的有效性，文中对一含中心刚体的柔性卫星缩尺模型进行数值仿真，并采用气浮台模拟太空无重力环境，对该模型进行控制实验。仿真和实验的结果表明，该控制方案对空间柔性结构的低频大幅振动有很好的控制效果。     

斜拉索下锚头病害成因及其治理技术研究

介绍了斜拉索下锚头常见的病害类型,分析了各种病害的成因,并从索导管内环境处理、灌注新型防腐材料、更换阻尼器等方面,阐述了鄱阳湖大桥下锚头的病害处理方法,达到了良好的治理效果。