基于虚拟激励法的大跨径连续刚构桥地震作用下力学特征分析

为探究大跨径连续刚构桥在各维度地震作用下结构受力规律,基于随机振动理论,将虚拟激励法应用至连续刚构桥抗震分析中。并以某(65+120+65)m连续刚构桥为分析对象,选取Clough-Penzien功率谱模型对比分析了各维地震激励下主梁和桥墩力学响应特征。计算结果表明：一维激励下,各方向的激励荷载分别控制各方向的弯矩;纵向+横向二维激励下主梁纵向和横向弯矩与纵向、横向一维激励规律大致相同,均方根结果有小幅增大;在竖向激励下,结构反对称振型被激发,使得主梁和桥墩弯矩值有所降低;结构位移变化规律与弯矩变化规律大致相同。     

基于频率法的索力测量系统

为了在工程现场快速方便地检测斜拉桥的拉索索力,依据随机振动法索力检测原理,开发了一种新型的索力测量系统。通过对随机振动法索力检测方法的概述,介绍了该系统的性能、硬件结构和软件模块,并重点阐述了通过数字滤波抑制快速傅里叶分析(FFT)的混频现象、自动扫描确定主振频率和提高索力计算精度的方法和措施。索力测量系统以AT89C55WD单片机(SCM)为平台,集成了电荷放大器、信号分析仪和计算器的相关功能。在工程现场,只需输入少量参数,拉索振动信号采集、信号的快速傅里叶分析和对应的索力计算即可在线自动完成。     

基于随机振动法的大跨度双塔斜拉桥地震响应分析

为研究大跨度双塔斜拉桥在随机振动下的动力响应,利用通用有限元软件ANSYS建立了某大跨径双塔斜拉桥的三维有限元模型,基于随机振动理论研究了该斜拉桥在一致激励下的地震响应,同时分析了局部地震效应对结构随机地震的影响,研究结果表明：三维激励下结构的地震响应一般较一维输入稍大,且其并非一维激励下地震响应的数值叠加;三维激励下结构的响应更加全面,为使结构更好地满足抗震要求,应着重考虑三维激励下结构的地震响应;对比在一致激励下的随机地震响应,考虑局部场地效应后,结构地震响应变化较大,且均呈增大趋势,其中主梁位移均方差和主塔顺桥向弯矩均方根增幅分别达到了26%和30%;对于大跨度斜拉桥,局部场地效应对斜拉桥随机地震响应的影响巨大。     

汽车非平稳随机振动的研究

本文讨论了五自由度汽车模型对非平稳随机激励的响应。为了对汽车非平稳随机振动进行演变谱分析,本文采用“协方差等效”建模,把“调频结构”的非平衡过程变换成为“调幅结构”的平稳随机过程。     

客车垂直振动性能的计算及悬挂参数的最优化设计方法

本文介绍用现代随机振动理论建立客车垂直振动系统的计算模型，阐述了系统的振动性能及客车垂向运行品质的计算方法。结合客车的特点给出了与最优化设计有关的两类评价函数，并对现有的客车进行丁垂直悬挂参数的最优化设计，其结果令人满意。     

基于虚拟激励法的轨道车辆垂向振动响应分析

针对传统的随机振动分析方法计算复杂、计算量大的问题,提出采用虚拟激励法求解轨道车辆的垂向振动响应,建立某型车辆的垂向动力学模型,求解车辆的垂向振动响应并验证模型的正确性.与传统求解方法的计算结果比较表明,虚拟激励法适合于求解车辆的垂向振动响应,并且计算简单.在频域内对车辆垂向振动响应的分析表明:随着车辆运行速度的提高,车体、前后转向架以及一位轮对的垂向加速度的功率谱密度和振动主频均增大,轮对的垂向振动经一系悬挂传到转向架,再经二系悬挂传到车体,其振动频率f降低,振动幅值迅速减小,传到车体上时振动已变得很弱;f＞5Hz时,车体、前后转向架和一位轮对垂向加速度的功率谱密度均随着一系阻尼器两端橡胶节点刚度与一系弹簧刚度比值的增大而增加,尤其是车体和前后转向架的垂向加速度的功率谱密度变化更为明显,因此降低橡胶节点的刚度有利于提高车辆运行的平稳性.     

轨道平顺性与土动力特性对地铁隧道振动的影响

为精确计算列车动荷载作用下软土地铁盾构隧道频域振动响应,考虑地基动刚度随应变频响的非线性变化,建立了车辆/轨道/隧道/软土地基的垂向耦合动力学模型,研究了不同轨道平顺等级下软土动刚度随应变频响非线性变化对地铁盾构隧道随机振动的影响规律.研究结果表明:随着轨道平顺性的恶化,地基动刚度随应变频响非线性的变化将引起地铁盾构隧道各频段内的振动加速度级出现明显的非均匀变化;轨道不平顺恶化后,软土地基动刚度的非线性将改变地铁盾构隧道频域振动幅值大小,且其对应频率会出现约有0.2 Hz的偏移,致使地铁盾构隧道频域振动能量出现重分布现象.      

减振结构刚度特性对随机振动响应的影响

对典型的减振结构建立等效的质量-刚度集中参数模型,推导在基础随机激励下该模型的振动响应谱解析公式,并对它们在不同刚度参数下的振动响应变化特点进行了分析.通过分析可知在质量和阻尼一定的情况下,减振结构的刚度越小,对高频的过滤作用越明显;无论系统或减振结构刚度如何变化,其位移响应谱总均方根值主要都集中在低频段,因此对于需严格控制线位移或角位移的系统,应重点考虑低频段减振问题.     

充液壳体运输过程中的随机振动和瞬态分析

采用有限元模型分别作变压器在运输过程中承受路面振动下的随机振动分析以及受冲击载荷作用下的瞬态分析,给出变压器各构件的应力分布情况,采用第三强度理论校核.计算结果表明在路面振动情况下,最大应力产生在铁芯上,且玻璃支板承受的应力较大.在冲击载荷作用下,玻璃顶杆承受最大应力,玻璃支板承受的冲击应力较小.在路面振动和冲击作用下,变压器各构件的应力都在各自的许用应力范围内.