双翼鱼刺型振动模型基础研究

介绍了将平面框架结构简化为双翼鱼刺型振动模型的方法。为了证实该模型的有效性,分别利用反弯点法、D值法、双翼鱼刺型振动模型方法设定多质点系刚度矩阵,对算例结构进行地震响应时程分析;并利用杆系单元有限元的方法,自编电算程序,对算例结构进行地震响应时程分析。最后,对上面几种方法的结果进行比较。结果表明,利用双翼鱼刺型振动模型设定结构刚度矩阵K后计算得出的地震响应值和利用杆系单元有限元方法计算出的结果比较一致。     

双翼鱼刺型振动模型基础研究

介绍了将平面框架结构简化为双翼鱼刺型振动模型的方法。为了证实该模型的有效性，分别利用反弯点法、D值法、双翼鱼刺型振动模型方法设定多质点系刚度矩阵，对算例结构进行地震响应时程分析；并利用杆系单元有限元的方法，自编电算程序，对算例结构进行地震响应时程分析。最后，对上面几种方法的结果进行比较。结果表明，利用双翼鱼刺型振动模型设定结构刚度矩阵K后计算得出的地震响应值和利用杆系单元有限元方法计算出的结果比较一致。     

平面钢框架结构简化为双翼鱼刺型振动模型的研究

对于平面钢框架结构,应用非线性静力分析法,借助于增值系数λ,提出了新的结构振动模型--双翼鱼刺型振动模型.然后选取5个结构算例,利用4种方法确定结构刚度矩阵后,采用3组地震波加速度时程离散值进行了地震响应弹性时程分析,验证了其合理性.该模型由于考虑到梁刚度对结构整体刚度的影响,比质点系剪切型振动模型具有很多优越性,不仅在弹塑性范围内能够得到精度较高的结果,而且具有输入数据简单、计算简便的特点,可为结构抗震工程计算和设计提供简便而有效的一种解析手段.     

框架-剪力墙结构分析模型的地震响应比较研究

将框架-剪力墙算例模型中的剪力墙简化为单墙柱和双墙柱模型后，分别作弹塑性静力分析，得出层剪力-层间位移曲线，确定和框架-剪力墙算例模型相对应的多质点系振动层模型侧移刚度，进行弹塑性地震响应时程分析，并与ANSYS软件直接计算得到的结果进行比较，得出如下结论：采用框架-剪力墙平面铰结体系进行抗震分析，剪力墙单墙柱和双墙柱模型具有一定的合理性和实用性，可作偏于安全设计，能为结构抗震初步设计提供参考．     

基于抗震的多高层钢结构层间侧移刚度优化分布的研究

为了研究建筑结构的抗震性能,采用6,9,12层钢框架算例模型,利用时程分析法对3种算例模型进行地震响应弹塑性时程分析.分别调整3种算例模型各层的侧移刚度,使算例模型在地震动作用下各层的累积塑性变形倍率相等,将此时结构各层的侧移刚度与底层侧移刚度的比值定义为最佳侧移刚度比,楼层号和总层数之比定义为层数比.根据3种算例模型...     

考虑地基与建筑结构相互作用的动态分析

对旋转-摆动多质点系振动模型建立振动微分方程以后,根据时程分析法原理编写电算分析程序,结合算例讨论了是否考虑地基与建筑结构相互作用时对结构地震响应的影响问题,通过对两个模型进行对比、分析,得到了一些有益结果。结果表明,地基和建筑结构的共同作用相当于一种能量消耗器,能够消耗一部分地震能量,起到减少上部结构吸收大量地震动输入能量的作用。利用此模型可以在一定程度上把握其影响,可为抗震设计人员和工程技术人员提供参考。     

钢框架模型地震响应比较研究

采用质点系模型,利用时程分析法,分别使用以加速度和速度峰值为标准化的地震波,对两种层间侧移刚度分布不同的钢框架模型做了详细深入的分析和对比。结果表明,以地震波速度峰值作为度量评价地震波强度的方法,比以地震波加速度峰值作为度量评价地震波强度的方法更具有说服力;各层损伤情况与层间刚度相对值有很大关系,即刚度均匀的结构损伤主要集中在下部,而刚度相对不均匀的结构损伤与此不同。通过分析验证了"输入能量只与结构总质量和第一周期有关"的秋山宏见解。     

钢框架模型地震响应比较研究

采用质点系模型，利用时程分析法，分别使用以加速度和速度峰值为标准化的地震波，对两种层间侧移刚度分布不同的钢框架模型做了详细深入的分析和对比。结果表明，以地震波速度峰值作为度量评价地震波强度的方法，比以地震波加速度峰值作为度量评价地震波强度的方法更具有说服力；各层损伤情况与层问刚度相对值有很大关系，即刚度均匀的结构损伤主要集中在下部，而刚度相对不均匀的结构损伤与此不同。通过分析验证了“输入能量只与结构总质量和第一周期有关”的秋山宏见解。     

基于降阶模型的结构声耦合系统的极点配置

基于结构声耦合系统的降阶模型实现了水下结构振动和声辐射的极点配置.文中的降阶模型可完全基于结构声耦合系统的振动响应通过实验来获取,可以不需要形成或知道结构的质量阵、阻尼阵、刚度阵和流体的声阻抗矩阵.以水中板结构的振动和声辐射为例使用同位的传感器/作动器布置采用输出反馈控制对流体加载下的板的固有频率和阻尼进行了配置,并对不同的控制构型进行了分析和讨论.数值模拟结果表明基于降阶模型进行水下结构振动和声辐射的极点配置是可行的.     

钢支撑设计方法对多层框架抗震性能的影响研究

针对现行规范采用放大地震力的支撑设计方法可能导致框架柱屈曲,提出弱剪型支撑设计方法,采用弹塑性时程有限单元法,对不同支撑设计方法下两层三跨的支撑框架的抗震性能与地震响应进行分析,结果表明:强剪型支撑框架增大地震力,且柱先于支撑屈服发生无侧移失稳,导致结构水平位移快速增加;而弱剪型支撑框架发生有侧移变形。强剪型支撑架的层间剪力-位移时程响应曲线和支撑的应力应变响应曲线、柱子应力应变响应曲线几乎不封闭,表明结构即使具有耗能能力,也难以发挥作用。弱剪型支撑框架中,支撑较早发生屈服,然后支撑和框架发生侧移变形,支撑和梁柱的延性及耗能能力能充分发挥作用。建议在设计支撑架时,增加支撑屈服机构验算,保证支撑屈服后柱仍在弹性阶段工作。     

设置软钢阻尼器的钢框架消能减震性能研究

通过在钢结构模型楼层设置软钢阻尼器，采用质点系模型和自编时程分析法程序，讨论了阻尼器设置参数与楼层动力响应值减震效果之间的关系，分别研究了楼层和阻尼器的塑性能与阻尼器有效刚度之间的关系．结果表明：层间最大位移角的减震效果最好，且有控楼层要好于无控楼层；最大速度和最大加速度的减震效果与阻尼器设置参数、输人地震动有关；随着阻尼器有效刚度的增大，有控楼层的楼层最大剪力降低，楼层的塑性能减少，阻尼器的塑性能增多且幅度下降．     

底梁式全直桩码头结构的地震响应

底梁式全直桩码头结构是近年来在长江中上游地区应用较多的结构形式,近年来该地区常常遭受地震灾害,有必要系统研究该新型结构的抗震性能,为其抗震设计提供参考。采用经典的EI-Centro地震波,研究了底梁式全直桩结构的自振特性,以及底梁布设和地震烈度对该结构的面板和桩基位移、桩身弯矩与损伤等的影响效应。分析结果表明,底梁布设有效提高结构刚度、减小桩基内力,从而改善结构抗震能力;其次,随着地震烈度的增大,面板和桩基的响应增大、损伤加剧,底梁设置对桩基侧移的降幅也相应增大,并与桩基处泥面高度相关,桩基弯矩的最不利位置也与该泥面高度相关。     

船用膜片联轴器的膜片组件简化建模方法及模态试验

针对船用膜片联轴器的膜片组件螺栓连接的复杂性问题,基于薄层单元法对膜片组件的有限元模型进行简化,提出一种新型简化建模方法——结构分割法。对模型静刚度进行计算,确定结构分割法中结合面单元的弹性模量和泊松比。该方法相较于传统的薄层单元法计算效率更高。将结构分割法模型的模态仿真结果与试验结果进行对比,结果表明,结构分割法模态分析得到的振型与试验测得的前三阶振型吻合较好,固有频率误差均在10%之内,验证简化模型仿真的正确性,可为船用膜片组件结合部动力学快速有效建模提供思路。     

压电类船舶智能结构动态特性分析

振动是存在于船体结构中的一个普遍现象,它所带来的危害一直为人们所关注.文章根据振动主动控制原理,建立了以压电陶瓷作为执行器和传感器的甲板振动主动控制模型,通过控制甲板的边界,达到减振的效果.利用结构动态特性灵敏度分析相关理论,进行了试验模型结构模态参数特征向量灵敏度分析,确定了压电陶瓷驱动器在施加控制后结构阻尼、刚度的变化对振型变化的影响程度.计算结果表明试验模型结构振动位移的减小主要取决于压电陶瓷驱动器所引起的结构阻尼变化.     

大型船用曲轴磨床整机的动静态性能仿真分析及优化

基于三维仿真分析软件Pro/ENGINEER,建立了大型曲轴磨床的三维几何模型与虚拟样机仿真模型.首先通过Pro/E的多体动力学仿真子模块,对船用曲轴磨床进行曲轴加工时的配重平衡仿真分析,极大减小了曲轴加工时由不平衡引起的激振力.其次采用结构分析模块Pro/Mechanica,对机床床头箱的刚度进行了结构优化分析,不仅提高了曲轴在加工时的支撑刚度,同时也改善了磨床动态刚度.通过以上的仿真分析,优化了曲轴磨床的动静态特性,有效保证了船用曲轴的加工精度.     

船舶管线隔振支座布局优化设计的规范法

国内关于船舶管道隔振支承布局优化设计的标准和方法目前还没有建立,有关优化模型及算法的研究有待开展。借鉴美国ASME B31规范和综合考虑强度、刚度、稳定性、固有频率及振级落差等约束条件,提出了管线系统支座布局优化设计模型及规范设计法。该方法根据ASME B31规范初步确定支座的数量,通过几何优化设计支座的间距。提出迭代优化算法求解这上述问题,获得较优的支座数目与支座间距。通过算例,研究了不同优化目标函数的选择,(如支座造价、管线最大下垂或结构应变能等),对优化结果的影响;证明了有关模型与算法的有效性和实用性。     

行星滚柱丝杠90kN电动缸整机模态与轴向静刚度分析

以行星滚柱丝杠90kN电动缸为研究对象,采用有限元方法对电动缸整机结构进行模态分析,得出电动缸前16阶固有频率、主要的振动部位(形式)及其与激励源之间的共振避开率,为后续振动分析和结构减振优化奠定基础。通过仿真90 kN拉、压轴向载荷下电动缸的轴向变形情况,得出其静刚度特性,为后续变载荷下的精确位置控制提供参考。