斜拉桥斜拉索减振的试验研究

采用比例模型和油阻尼器，对斜拉桥中采用油阻尼器的斜拉索的减振问题进行了试验研究。通过一系列自由振劝试验，测量了由于油阻尼器增加的索模态阻尼比，讨论了增加的模态阻尼比与阻尼器阻尼系数之间的关系。对斜拉索－－油阻尼器系统进行了谐和平面激励，考察了系统的线性和非线性动力特性。自由振动试验证实了理论预测，即当达到最大模态阻尼比时，阻尼器存在一个最佳阻尼值。自由振动试验也证明了理论结果，即由于频率避让，索垂     

张力腿悬浮隧道的动力学模型和自振特性

建立了张力腿悬浮隧道在外荷载下的面内动力学方程并进行了结构自振特性的分析。将悬浮隧道沿跨径方向视为一系列支撑拉索和管体组成,其中拉索和管体分别在局部坐标系和整体坐标系中考虑,通过Morison方程考虑流体作用于构件上的升力和拖拽力。采用Hamilton原理建立各个构件的动力学方程,组合得到整体结构的动力学模型。由对应的线性无阻尼自由振动方程确定构件模态函数的形式,再结合各构件的边界条件和匹配条件可得用于求解频率和模态的特征方程。经有限元法对比验证,该方法可有效获取悬浮隧道各种振动形式的频率和模态;算例分析表明各阶次频率十分密集,索局部振动、结构整体振动同时依次存在于频率谱上。     

连续梁桥车桥耦合振动分析的数值解法

将连续梁桥简化为二维的平面梁单元模型,车辆简化为五自由度二分之一车模型,分别建立车辆与桥梁运动方程;该方法以轮胎接触处位移协调条件与轮胎相互作用力为条件,建立车辆与桥梁耦合振动方程,利用模态综合法进行迭代求解,在每一时间步长内运用Newmark-β积分格式。通过本文数值解与Runge-kutta方法的解析解进行对比,证明该方法确实有效可行。由于桥梁振动响应主要由若干低阶振动模态起控制作用,对于大跨度复杂桥梁,这就大大减少了矩阵的维数,提高了计算速度,且该方法对于不同类型桥梁具有很强的通用性。     

水中悬浮隧道锚索的非线性涡激振动研究

建立了水中悬浮隧道锚索在波流场中涡激振动的非线性数学模型,考虑了锚索的几何非线性对其涡激振动的影响,并应用有限差分法求解了锚索的运动控制方程。计算结果表明:锚索在顺流向和横向2个方向运动的耦合作用特别是几何非线性作用的引入,抑制了部分高阶模态的激发,使锚索横向涡激振动的振幅减小,顺流向振动的振幅增大;在悬浮隧道的振动引起的强迫激励和参数激励作用下,锚索顺流向涡激振动振幅显著增大,横向涡激振动出现"拍"的现象。     

汽车悬架系统在平板测试台上的振动响应分析

利用平板测试台检测汽车悬架性能时,汽车悬架系统在测试台上作有阻尼的自由振动,文中在建立自由振动微分方程的基础上,通过采用模态坐标变换方法对振动方程进行求解,得出了悬架系统在广义坐标下的振动响应.     

汽车悬架系统磁流变减振器的数学模型及其试验研究

基于磁流变减振器的汽车悬架系统具有明显的滞后非线性,系统中的非线性阻尼和非线性刚度等对其动力学行为产生了很大的影响。影响汽车平顺性的主要因素是车身的垂直振动。为了描述这种振动,建立了汽车悬架系统的力学模型及其动力学方程,并结合阻尼特性试验,利用不同的数学模型描述了磁流变减振器的非线性滞后特性和饱和特性。     

切角方柱非线性气动力数值模拟研究

采用二维动网格技术,运用强迫振动法识别不同无量纲风速下切角方柱颤振导数H1*,并考虑振幅的影响。详细分析了切角方柱强迫振动时气动力非线性特性。结果表明:线性颤振导数理论仅能描述无量纲风速较小时切角方柱周围横风向气动力,对于无量纲风速较大的情况,模型周围气动力中包含大量非线性分量,当涡脱频率被非线性项"俘获"时该非线性项幅值还会突然增大,甚至有时远大于线性项。随着风速和振幅的增大,切角方柱周围非线性气动力所占比例有增大的趋势,所以,对于切角方柱这种钝体结构必须考虑气动力的非线性。     

非线性液压阻尼悬架的优化设计及最优控制

本文对二自由度非线液压阻尼悬架系统进行了统计线性分析，并提出这种半主动非线性液压阻尼悬架系统针对不同路况进行最优控制的控制策略；同时对非线性阻尼系统进行实时仿真，得出此类液压阻尼对振动的抑制优于线性阻尼的结论。     

基于声固耦合非线性系统的汽车车内噪声计算研究

采用具有线性和非线性连接子结构的自由界面模态综合法，建立整车系统声固耦合非线性动力学模型。用该模型对发动机激励产生的车内噪声进行数值仿真，并通过试验对仿真结果进行验证。     

悬链线型斜拉索风雨激振模型及特性分析

斜拉索长度随斜拉桥跨度增大而增长，以抛物线型近似代替实际状态下拉索线型的误差也越来越大。考虑水线与拉索表面之间存在库仑阻尼力和黏滞线性阻尼力，建立了基于悬链线型考虑面内-外耦合振动的运动水线连续弹性拉索风雨激振理论模型，并推导出以各阶模态为坐标的拉索振动微分方程。以不同参数拉索为例，对拉索与水线的耦合运动微分方程组进行数值求解，并将计算结果与基于抛物线型的拉索风雨激振理论模型进行了比较。结果表明：在某些情况下，拉索采用悬链线型与抛物线型的计算结果在拉索振幅、参振模态、空间振动形态、振动频率、拉索与水线相位差以及水线的振动频率上有很大差异；垂度影响系数对拉索低阶模态有较大影响，抛物线型垂度影响系数大约是悬链线型的一半；采用悬链线型建立的拉索风雨激振理论模型得到的拉索各阶模态的自振频率比采用抛物线型模型的计算结果要高，模态阶数越低，自振频率差距越明显。     

基于复模态随机响应的钢筋混凝土梁桥抗震可靠度分析

对于非经典阻尼、非对称质量和非对称刚度的非对称梁桥结构,其振动方程难以解耦,为便于求得此类结构抗震可靠度分析时振动方程的解析解,引入复模态变换,求得结构在地震作用下的复模态响应,进而求解响应过程超越安全界限的概率而获得结构抗震可靠度,并通过算例进行了验证。结果表明,采用复模态分析法易于获得关于复模态响应的已解耦方程,且该方程通常具有简洁的脉冲响应函数矩阵,容易求得结构随机地震响应的解析解,计算精度也较高;算例计算验证了基于复模态随机响应的钢筋混凝土梁桥抗震可靠度分析方法是合理可行的。     

曲线连续梁桥在移动车辆作用下的振动响应分析

分别建立了具有7个自由度的3D整车模型的振动方程和连续曲线梁桥的运动方程,将车辆和曲线梁桥分为相互联系的两个振动子系统——车辆和桥梁系统。利用有限元法及模态叠加综合技术,以车轮与桥面相互接触处保持不脱离为位移协调条件,推导出车桥耦合振动方程,并运用Newmark-β数值方法对耦合系统进行迭代求解。以一实际工程桥梁为背景,分析该曲线梁桥在单车荷载作用时,不同行车速度、不同路面等级的振动响应。结果表明:车速对曲线梁桥的竖向挠度的影响很大,但对横向振动的影响比较小;在同一车速情况下,路面的不平度对曲线桥梁的冲击影响显著,路况越差,冲击越大;曲率半径越大,桥梁的横向振动响应越小,而竖向振动响应却越大。     

车用结构件的振动分析与研究

运用兰索法、模态叠加法和线性疲劳累积法,以某种支架为例进行模态分析、谐响应分析、疲劳分析。并通过模态测试和振动破坏实验来验证分析方法,在此基础上提出了振动问题结构设计的一般方法。这种设计、分析和实验相结合的方法可为车用结构件自主设计和结构优化提供实用方法和理论指导。     

振动压实系统的动力学特性分析

本文在分析振动压实时土体的不对称滞回特性和振动压实过程中振动与波在土体中传播及其压实效应的基础上,给出了土体的不对称滞回力模型,建立了振动压实系统的动力学模型和非线性运动方程并求其解。研究发现用考虑了不对称滞回特性的振动压实系统来描述土体运动规律,与实际振动压实工况相吻合,为进一步研究提供了理论依据。     

振动压路机振动轮—土壤系统模态分析

在试验研究基础上，建立了振动压路机振动轮—土壤系统数学模型，应用复模态结构振动理论，计算土壤压实过程中系统模态参数和系统响应，得出系统中前机架或振动轮响应的变化规律，从而构成了识别不同压实阶段的理论基础。     

轿车动力总成悬置系统匹配设计方案优选与分析方法

本文中对一种带一个抗侧倾控制臂三点式轿车动力总成悬置系统进行振动特性的分析及其匹配设计的研究.对其7自由度振动模型的固有振动特性分析结果表明,第7阶振动模态对悬置系统传递的动态力影响很小,故在进行此类悬置系统的匹配设计时,一般可不考虑频率相对很高的第7阶振动模态.采用一种简明、实用的多方案设计优选方法,较快地得出了振动模态频率配置合理、主要模态振动的多自由度解耦率高的悬置系统匹配设计方案,通过其受迫振动分析验证了优选悬置系统隔振性能的改进效果.     

汽车随机振动分析的模态法(上)

本文把系统模态分析与模态综合技术相结合,建立了汽车整车系统模型。并通过先求模态坐标下的随机振动响应谱,再进行物理坐标下响应的分析,将其归纳为“汽车随机振动分析的模态法”。文中说明了“模态法”的基本方法和具体实施步骤。通过在平顺性分析方面的实际应用,表明该方法可以用来研究提高汽车性能及解决工程实际问题。     

动力总成刚体惯性参数的识别方法研究

动力总成刚全惯性参数的精确确定是悬置系统没计的前提之一，在分析现有方法的基础之上，提出了一种基于线性无阻尼支承系统的刚体惯性参数识别方法。该方法采用三维刚度已知的线性弹簧作为支承，不增加系统的未知数个数：通过合理选择支承弹簧刚度，采用该方法可使动力总成的刚体振动模态频率尽量低，以避免动力总成弹性模态对激振试验测量结果的影响，通过实例证明了该方法的实用性和可靠性。     

发动机扭振模态试验及响应分析

扭转振动是发动机一个重要的动力问题。本文用模态分析方法研究曲轴系统扭转振动。已经证明,曲轴系统扭转模态与车自由度扭振系统是等效的。进一步讨论曲轴系统扭振模态试验方法,指出用线加速度传感器测量扭振响应是行之有效的和说明如何分离曲轴系统扭振模态。本文最后根据扭振模态原理,建立模态频率响应函数,应用模态数据确定发动机临界转速,计算曲轴扭振变形、应力和截面扭矩等响应。     

卡车转向系统怠速振动分析及优化

针对某款卡车怠速状态下方向盘振动水平较高的现象,结合振动测试结果,利用有限元模态分析和模态试验方法,发现转向系统固有振动频率与发动机二阶激励频率接近,并且X向和Y向模态耦合较为严重。然后分析了方向盘位置调节对转向系统模态的影响,确定方向盘后上位置作为转向系统怠速避频参考位置。最后根据转向系统结构特点,从支撑结构优化和方向盘轻量化入手,提出了可行的改进方案,并通过方向盘怠速振动试验验证了方案的有效性。