减低交通荷载引起地面振动的三维数值分析

针对高速铁路和高等级公路的运行产生振动波可能带来严重的噪音和地面振动等环境问题,运用LS-DYNA软件,选用更适合岩土介质的弹塑性模型,对高速列车作用下地面振动及连续墙挡板的防护能力进行三维数值模拟分析。研究了5～20 Hz荷载下混凝土桩组成的不同尺寸挡板的减振效果,并与日本某现场试验结果比较。结果表明,尽管无填充壕沟的防护效果最佳,但钢筋混凝土桩墙更具可操作性,稳定性,且混凝土桩减振挡板可以显著减低地面的振动加速度幅值,与波长有关。挡板长度和深度直接影响混凝土减振挡板的防护效果和防护范围,挡板深度对防护效果的影响更为明显,挡板宽度的尺寸主要影响防护范围。     

MR阻尼器对斜拉索振动控制效果的仿真分析

采用基于速度与位移方向的半主动控制算法,用拉索振动方程的差分离散模型对斜拉索与MR阻尼器组成的系统进行面内振动响应的分析。MR阻尼器力学关系选用Spencer现象模型,以斜拉索的位移时程响应的作为减振效果的评价指标。分别分析了拉索在无控、主动、被动及半主动状态下的位移响应,并建立了对应于MATLAB程序的SIMULINK仿真模型。仿真分析结果表明,基于位移和速度方向的半主动控制算法简单有效,并且能取得良好的减振效果,优于被动控制。当MR阻尼器作为被动控制即其输入电压维持在某一特定值时,仍然具有相当于最优被动控制下的最佳制振能力。     

沟槽对爆破振动传播衰减影响的数值分析

采用Midas GTS有限元分析软件,基于连续介质力学的统一本构关系,建立三维数值分析模型,研究不同的沟槽宽度和深度对爆破振动衰减的影响。研究结果表明:在其他条件不变时,沟槽宽度对于减振效果影响不大,沟槽深度对于减振效果的影响较为显著,表现为沟槽越深、减振效果越好。     

发动机振动隔离控制技术研究进展

介绍了发动机橡胶悬置、液压悬置、半主动悬置和主动悬置的工作原理,由于被动悬置不能满足运载器减振降噪的要求,半主动悬置和主动悬置已经成为发动机减振降噪发展方向;分析了悬置系统的动力学模型,包括悬置的动力学模型和控制系统的动力学模型;介绍了发动机振动隔离控制中几种主要的控制方法,包括模糊控制、神经网络控制、自适应控制和最优控制等。最后提出了发动机振动隔离控制目前存在的主要问题和发展动向。     

南昌市轨道交通1号线运营对周围文物建筑振动影响

为解决南昌市轨道交通1号线运营对周围文物建筑振动影响问题,对邻近轨道交通的3处文物建筑设置了钢弹簧浮置板道床的轨道减振措施。采用低频高灵敏度速度传感器,对3处文物建筑进行了现场测试。在频域内,对比各个文物建筑的运营期振动速度预测结果与实测结果,分析减振效果。结果表明:八一起义总指挥部旧址、江西省图立书馆旧址、毛泽东思想胜利万岁馆旧址最大水平振动速度监测值分别为0.08mm/s、0.18mm/s、0.11mm/s,减振效果明显,降低了86%左右,小于《古建筑防工业振动技术规范》规定的容许振动速度,振动速度达标。     

大跨斜拉桥悬臂施工期风致振动控制试验研究

大跨斜拉桥主梁双悬臂施工阶段易发生风致振动,本文以在建的某座大桥为背景采用风洞试验的方法对该桥悬臂施工期抗风措施进行研究。采用1∶200的缩尺模型比设计与制作最大双悬臂状态气弹模型,基于结构动力特性测试与大气边界层流场模拟展开试验,最后对施工抗风措施减振效果进行分析。结果表明:大桥施工抗风措施可以有效降低桥梁结构风致振动响应;试验结果与计算结果减振效率总体趋势一致。     

一种新型液-电馈能式悬架系统的设计与研究EI北大核心CSCD

针对悬架振动能量回收问题,提出一种新型液-电馈能式悬架系统,阐述其结构和工作原理。基于馈能悬架的数学模型,分析其减振和馈能特性。通过样机试验验证了馈能悬架的可行性,并得到悬架的能量回收率约为42.3%。基于1/4车辆仿真模型,以50km/h的车速和一段C级路面为输入,对馈能悬架和传统被动悬架进行了对比仿真。结果表明:馈能悬架可替代传统被动悬架用于车辆减振,在满足车辆行驶平顺性要求的同时,能有效回收悬架振动能量。     

土木工程结构振动控制技术及其应用研究

结合工程实际,介绍了结构振动控制方法,并研究液体质量双调谐阻尼器(TLMD)及杠杆质量减振器(LMD)等新型阻尼减振系统.室内及实桥试验表明:由于兼具调谐质量阻尼器(TMD)与调谐液体阻尼器(TLD)的优点,TLMD便于调谐,减振效果与耐久性更好.理论及室内试验证明:与现有减振措施相比,LMD对桥梁景观的不良影响小,易于安装、养护,且减振效果更好,是一种更适于超长斜拉索振动控制的"广谱"减振器.     

一种新型液-电馈能式悬架系统的设计与研究

针对悬架振动能量回收问题,提出一种新型液-电馈能式悬架系统,阐述其结构和工作原理。基于馈能悬架的数学模型,分析其减振和馈能特性。通过样机试验验证了馈能悬架的可行性,并得到悬架的能量回收率约为42.3%。基于1/4车辆仿真模型,以50km/h的车速和一段C级路面为输入,对馈能悬架和传统被动悬架进行了对比仿真。结果表明:馈能悬架可替代传统被动悬架用于车辆减振,在满足车辆行驶平顺性要求的同时,能有效回收悬架振动能量。     

某发动机T-MAP接插件振动疲劳耐久控制

发动机在开发过程中,要进行一系列台架和整车耐久试验的考核,在考核过程中,通常有一些零部件会出现失效,其中有很多是由于振动疲劳耐久引起的失效。为了保证发动机顺利的通过耐久试验,对发动机零部件进行振动疲劳耐久控制就显得尤为重要。本文通过评价方法、安装位置要求、结构与布置要求、主动减振方法、被动减振方法和提高振动疲劳性能六方面对T-MAP接插件进行振动疲劳耐久控制研究,进而为发动机其他零部件进行振动疲劳耐久控制提供参考。     

SH波激励下上覆粘弹性场地土的振动分析

采用工程波动理论,考虑简谐SH波诱发的水平振动和场地土的材料阻尼,假定场地土体系处于反平面应变状态,研究半空间上SH波激励下上覆粘弹性场地土的自由场动力反应。利用正交函数法求解基岩运动输入下上覆土层的振动解,以此解来分析SH波激励下粘弹性场地土的放大效应,并将探讨其影响因素。本文结果为进一步研究土—结构物动力相互作用打下坚实的基础,对建筑抗震设计和震害分析具有理论和工程实际意义。     

The Variable Linear Transmission for Regenerative Damping in Vehicle Suspension Control

This paper introduces the concept of regenerative damping in vibration control, die storage of energy normally dissipated by a passive viscous damper. A device, the Variable Linear Transmission, is proposed to accomplish this task. Analysis of die proposed device as a damper in a typical passenger vehicle is conducted for die cases in which the device's active component operates ideally and with activation dynamics included. Results indicate that regenerative vibration control is feasible and can provide damping nearly identical to that of a passive viscous damper while storing the damped energy.     

填土荷载对邻近桩排影响的有限元分析

建立了填土荷载对邻近桩排作用的三维有限元模型,分析桩顶边界条件和桩-土接触变化时桩基的不同性状,探讨了桩-土间土拱效应,分析了桩身挠曲、桩侧土压力和桩身轴力同填土荷载之间的变化规律。结果表明,填土荷载作用下,桩身挠曲与填土荷载成非线性关系,可以用三折线模型来模拟;桩顶自由时,桩前的土压力介于朗肯主动土压力和被动土压力之间,呈非线性分布。同种土中,桩侧土压力沿桩身呈线性分布,但比Ito理论和沈珠江理论求得的极限土压力都小。桩-土间设置接触单元能更实际地模拟桩基负摩擦力。所得结论对研究被动桩桩-土相互作用以及桥台桩基的设计和施工提供参考。     

多年冻土区封闭条件下片块石路基降温效果数值分析

片块石路基是多年冻土区公路建设中的一种主动降温的措施,根据多孔介质对流传热理论,对封闭边界的片块石路基温度场进行数值模拟计算,分析在全球气温变暖和沥青路面强吸热特性双重影响下的片块石路基的降温效果,并对其长期热稳定性进行预测分析。结果表明:片块石路基能够很好地发挥"热二极管"效应,寒季增加路基的蓄冷量,暖季可有效阻止外界热空气进入路基,对于防止多年冻土融化、主动保护冻土起到了积极有效的作用;片块石路基在短期内降温效果显著,但从长远分析,片块石单独应用于多年冻土地区公路路基中难以发挥主动降低地温、保护多年冻土和维护路基热稳定性的作用,必须进行补强。     

悬索桥吊索高阶涡激振动及摆锤式MTMD减振技术研究

为了解大跨度悬索桥吊索出现的大幅高频振动现象,并进行减振,以国内某主跨1688 m的悬索桥为背景(最长吊索长184.6 m),基于理论方法和施工期吊索大幅高频振动实测结果,分析吊索的振动类型及参数(频率、阻尼比);提出一种摆锤式多重调谐质量阻尼器(MTMD,其由一定形状的锤头提供质量参数,由钢绞线提供刚度及阻尼参数),采用有限元和室内试验的方法,分析其振动特性,并进行实桥验证。结果表明:该桥吊索振动频率范围为5~25 Hz,阻尼比低,单个吊点的多根吊索易发生同相位的高阶涡激振动;摆锤式MTMD单个锤头具有2个控制主频,自身阻尼比约10%,具有位移放大作用,对高频振动的响应灵敏,在很宽的频率范围内具有很好的减振性能;摆锤式MTMD可有效增加吊索自身阻尼比,控制吊索高阶涡激振动,实测减振效果达到90%以上,具有很好的实用性。     

曲线桥梁弯扭耦合减震半主动控制分析

理论研究与震害经验表明,地震时曲线桥梁会产生弯扭耦合振动。为了减少弯扭耦合的地震反应,提出了利用压电摩擦阻尼器进行曲线桥梁地震反应半主动控制的方法,建立曲线桥梁空间有限元模型,在桥台支座部位设置半主动控制阻尼器,在不同地震波入射角情况下分析了半主动控制算法的减震效果。结果表明,半主动控制界限Hrovat最优控制算法能有效地减小曲线桥梁地震反应,其控制效果优于简单Bang-bang控制算法,而始终提供最大阻尼力的被动控制方法会增大桥梁地震反应,并不是被动控制阻尼力越大越好。     

基于减隔振措施的曲线段变速地铁列车振动影响研究

为探究运行变速的地铁列车通过减振段引起的环境振动影响,选取成都地铁4号线宽窄巷子—中医大省医院区间钢弹簧浮置板减振段,建立“列车-轨道板-地层”三维有限元模型,并现场测试地铁运行时区间隧道及地表的竖向振动与水平振动,研究减振措施下曲线段变速地铁列车振动特征。结果表明:变速运行列车引起的道床及边墙振动时程曲线呈现出前期增长慢,后期衰减快的特点;列车变速运行下的道床及边墙的振动加速度波形不具备半周期对称性;在曲线段隧道结构的水平振动不可忽略;振动由道床传递至边墙过程中呈跳跃式衰减,钢弹簧浮置板具有良好的减隔振效果;道床和边墙处振动加速度的主要频率范围为60~100 Hz,振动由隧道内传递至地表过程中高频段衰减较快,地表处振动加速度的主要频率范围为5~30 Hz。     

饱和黏弹性土层中桩扭转耦合振动研究

在频率域内研究了饱和黏弹性土层中端承桩的扭转耦合振动。饱和土的力学行为采用Biot模型来模拟。采用Novak平面应变模型,推导得到了饱和黏弹性土层的环向位移解析表达式。将桩等效为一维EulerBernoulli杆件处理。根据界面连续性条件,给出了端承桩扭转振动的分析方法和桩顶动力复刚度表达式。在此基础上,对比分析了扭转振动与纵向振动结果、三维模型和薄层法结果、边界单元法和薄层法结果、有无水惯性项的结果。考察了桩的长径比、桩土模量比、土骨架和孔隙水相互作用系数等参数对桩顶刚度因子和等效阻尼的影响。结果表明：桩扭转振动与纵向振动的复刚度曲线在形状上基本一致,而在相位和振幅上有一定区别。