水下浮动锚索—平台结构耦合非线性参数振动研究

在VIVACE潮流能发电系统基础上,提出并设计了浮动式潮流能发电系统F-VIVACE的锚索—平台结构,建立了考虑参数振动的锚索—平台耦合振动分析模型.通过数值计算,分析了附连水惯性力、水阻尼力、锚索初始张力、锚索和平台的不同初始扰动以及不同阻尼对于锚索参数振动的影响.结果表明:水阻尼力、锚索初始张力、平台的初始扰动以及阻尼对锚索振幅影响较大,附连水惯性力、锚索的初始扰动对其影响较小.进一步,将调频质块阻尼器应用于锚索参数振动控制,经计算取得了较好的减振效果.     

碰撞过程中内流河散货船与防撞护舷刚度比研究

从应力波原理角度分析了内流河散货船船艏与防撞护舷刚度比对碰撞力以及护舷耗能的影响,采用刚度比对规范中碰撞力计算公式进行了转化,采用非线性有限元软件LS-DYNA,建立了内流河散货船与防撞护舷的碰撞模型,提出了内流河散货船与防撞护舷刚度比的建议取值。研究表明:船与防撞护舷之间的碰撞力,随着防撞护舷与船艏刚度比的增加先降低再增高,存在着碰撞力最低值。防撞护舷的耗能,随着护舷与船艏刚度比的减小而增大。在防撞护舷与船艏刚度比取值范围为4~15时,防撞护舷防护性能较优,可以充分降低船与护舷的碰撞力,护舷达到合理的耗能比例,对防撞护舷的设计存在指导意义。     

考虑行人同步率的随机行走人群模型

为了研究行走人群协同性对结构人致振动的影响，基于考虑行人同步率的随机行走人群模型，对人群行走下人行天桥的竖向振动问题就行了分析. 首先通过行走人群随机性分析，提出了考虑行人同步率的随机行走人群集中模型和离散模型；其次在两类模型下考虑人-结构竖向耦合作用，建立了随机行走人群作用下结构竖向振动响应分析方法；最后对比分析了人行天桥在不同随机行走人群模型下的竖向加速度响应和动力特性参数的变化规律. 研究结果表明:两类模型行人行走下，人行天桥的1 s均方根加速度响应随人群密度的提高先增大后减小；人群密度超过0.2人/m2后，随机行走人群离散模型下的人行天桥1 s均方根加速度大于集中模型，且增大集中模型同步区行人间距有利于减小结构振动响应；随着人群密度的增大，人行天桥瞬时频率不断减小，瞬时阻尼比则先增大后减小，集中模型和离散模型下人行天桥瞬时阻尼比分别最大提高到6倍和7倍；考虑行人同步率的随机行走人群模型能准确反映人行天桥实际所受到的人群行走荷载作用，可为人行天桥人致振动响应分析与评估提供参考.      

人-结构竖向相互作用两类简化模型分析

基于质量-刚度-阻尼（mass-spring-damper,MSD）和质量-刚度-阻尼-附加质量（mass-spring-damper-rigid mass,MMSD）两类简化分析模型,采用正则化结构振型函数建立简化的人-结构竖向相互作用动力方程. 针对具有非比例阻尼特性的动力方程,采用状态空间法求解耦合系统瞬时频率和阻尼比,讨论两种耦合动力方程的区别以及结构在人行荷载作用下频率和阻尼比的变化规律,分析人-结构耦合状态下结构加速度响应的差异. 结果表明:考虑人-结构竖向相互作用时,两类动力方程的结构阻尼比显著增大,结构瞬时频率略有减小,瞬时阻尼比峰值平均提高31.67%,瞬时频率峰值平均仅减小0.29%; 结构人致振动分析时应考虑人-结构竖向相互作用;MSD和MMSD两种模型分析情况下,结构动力响应差异很小,均方根加速度值的差异仅为0.34%.      

铁路隧道接触网可更换预埋槽道新型锚杆型式研究及有限元分析

为解决铁路隧道内接触网预埋槽道承载力弱且不可更换等关键技术问题，在现有固定型式预埋槽道的基础上，设计了多种预埋锚杆结构型式的新型可更换预埋槽道。采用ABAQUS对预埋锚杆、锁紧螺杆、槽道、混凝土等主要构件的应力和变形进行分析，探究锚杆及混凝土的受力规律。研究表明： 1）螺纹的设计对预埋锚杆的轴拉效果有一定的提高，翼缘锚杆的支撑对于预埋锚杆抗拉拔和抗剪切性能有较大提升； 2）更多翼缘的设计使轴拉时的混凝土压应力显著减少，但略增大了混凝土的拉应力，对抗剪切性能提升有限； 3）相比变截面型式的预埋件性能提升不大且加工制作较为复杂，单翼缘带螺纹的设计更为合理，可对此进行进一步设计。