影响大跨度悬索桥自振特性的参数分析

利用有限元的方法分析了悬索桥的动力特性以及影响悬索桥低阶频率大小和振型排列变化的各种参数，并以某一悬索为例，建立了全桥动力分析模型，利用子空间迭代法编制了悬索桥动力特性的计算程序，经与实测值比较，证明计算结果正确，分析结论可靠。     

自锚式悬索桥动力特性及结构参数影响规律研究

以浙江省江山市北关大桥——自锚式悬索桥为工程实例，利用大型通用有限元程序ANSYs建立空间有限元模型，并计算了前20阶频率及振型。然后具体探讨分析了恒载、加劲梁刚度、桥塔刚度等结构参数的变化对自锚式混凝土悬索桥动力特性的影响规律，同时对1座虚拟的相同跨径的地锚式悬索桥进行了对比分析，比较了这两类桥的动力特性，得到了一些有意义的结论，可为自锚式悬索桥的固有振动分析、抗风抗震设计提供参考依据。     

独塔自锚式悬索桥动力特性参数灵敏度分析研究

自锚式悬索桥以其优美的造型、良好的跨越能力、对桥址条件适用性强等优点,被广泛的应用于城市桥梁中。自锚式悬索桥的结构设计参数对其动力特性影响显著。为明晰其结构设计参数对自锚式悬索桥动力特性(振型、频率等)的参数影响规律,以某典型的独塔自锚式悬索桥为研究背景,基于有限元软件MIDAS Civil建立全桥空间有限元模型,采用子空间迭代法进行动力分析计算,研究了边跨长度比,恒载比率,主梁、主缆及吊索刚度等参数的变化对自锚式悬索桥基本动力特性的影响规律。结果表明:自锚式悬索桥整桥振型排列较合理,频谱分布密集;边跨比对独塔自锚式悬索桥主梁竖弯振型频率和主缆横弯振型频率影响显著;恒载比率对独塔自锚式悬索桥各阶模态振型频率影响显著,其中主缆一阶侧弯和主梁的一阶竖弯振型受恒载比率影响最为显著;主缆抗拉刚度的变化对主缆侧移振型频率,以及主梁竖弯振型频率影响较为显著,主缆抗拉刚度的增加有利于提高结构的整体刚度,可以一定程度上减小主缆水平拉力对主梁刚度的影响;吊索抗拉刚度对结构振型频率的影响基本可以忽略;自锚式悬索桥的竖向弯曲振型受主梁的抗弯刚度影响较大,主缆振动频率受主梁抗弯刚度影响较大,但当主梁抗弯刚度达到一定数值后,其对主缆频率影响减小。     

自锚式与地锚式悬索桥动力特性对比分析

以朝阳市黄河路自锚式悬索桥主桥为研究对象,采用有限元软件Midas/Civil建立该桥的有限元动力计算模型。考虑重力刚度的影响,对该桥的动力特性进行计算分析,得到结构的自振频率和振型,同时建立与该桥结构参数完全相同的地锚式悬索桥模型进行对比分析,结合计算结果对自锚式、地锚式悬索桥的动力特性和刚度特点进行讨论。最后,在保证初始刚度不变的情况下,考虑不同结构参数变化对自锚式、地锚式悬索桥固有频率的影响,对结果进行分析。     

影响三跨预应力混凝土悬索桥静,动力特性的力学参数初探

广东汕头海湾大桥主桥采用预应力混凝土悬索桥。本文针对混凝土悬索桥的特点将主索矢跨比、三跨连续悬索桥塔梁连接刚度、加劲梁自重以及边界约束刚度作为影响悬索桥静、动力特性的主要参数,以海湾大桥(主跨452m)为背景,研究其对悬索桥静、动力特性的影响,提出合理选取各力学参数的途径。     

单塔悬索桥的地震响应研究

根据空间有限元计算模型，采用混合结构形式，以福建省沙县单塔悬索桥为研究对象，运用时程分析法，分析在地震波作用下主要结构参数对单塔悬索桥的动力特性及地震响应的影响，综合了单塔悬索桥的抗震性能，为推广和发展此类悬索结构提供了理论依据。     

大跨度板桁加劲梁悬索桥自振频率参数敏感性分析

板桁结构已逐渐成为西部地区大跨度桥梁主梁的主要形式之一,其构件尺寸大小对桥梁动力性能的影响研究较少。该文基于精细化有限元模型,以西部山区在建最大跨度悬索桥为工程背景,研究板桁加劲梁构件尺寸参数对结构自振频率的影响。采用Ansys平台建立三维板桁加劲梁悬索桥的全桥精细化有限元模型,计算全桥动力特性。并通过参数分析方法研究板桁加劲梁主要构件尺寸参数的影响,参数包括桥面板厚度、U肋厚度、主桁斜腹杆截面积、下平联斜腹杆截面积、弦杆截面积及下横梁截面积。分析结果表明:桥面板厚度和U肋厚度变化对结构动力特性影响较小,主桁斜腹杆截面积和下横梁截面积变化对动力特性几乎没有影响,下平联斜腹杆截面积变化对1阶正对称扭转频率和1阶反对称扭转频率的影响十分显著,弦杆截面积变化对1阶反对称横弯频率和1阶正对称扭转频率有明显影响。     

混凝土加劲梁自锚悬索桥动力特性影响因素分析

以国内某混凝土加劲梁自锚悬索桥为研究背景,在总结前人研究成果的基础上,采用Midas Civil程序建立"脊骨梁"式有限元模型,研究结构自重与加劲梁横弯、竖弯与扭转刚度对混凝土加劲主梁自锚悬索桥动力特性的影响。结果表明结构自重变化对混凝土加劲主梁自锚悬索桥的动力特性影响较大,主梁竖弯刚度与扭转刚度对竖弯振动频率与扭转振动频率的影响较大,但横弯刚度对横弯振动频率影响不明显。     

人行悬索桥人致振动舒适度分析与试验研究

为研究人行悬索桥在人行荷载下的振动舒适度问题,以某景区人行悬索桥为依托,首先通过计算,确定了该人行悬索桥的敏感模态和规范荷载作用下的振动响应;然后,现场实测了该桥动力特性和人致振动响应,得到了该人行悬索桥的自振动力特性参数和多种人行荷载工况下的加速度响应。基于计算和实测结果,综合评价该人行悬索桥的舒适度,并在此基础上进行了调谐质量阻尼器(TMD)的减振分析。结果表明：有限元分析和实测加速度响应均超过了规范限值,该人行悬索桥人致振动问题突出;当人群密度较小时(<0.7人/m²),振动响应随行人密度整体呈线性增长,增长速度与步频相关;人群的行走方式对振动响应的影响较为明显,多列同向行走使振动响应明显增大;TMD的振动控制效果十分明显,TMD的减振效率与TMD的质量比、安装位置等参数有关,对该人行桥而言,质量比为1.25%时,TMD的减振效率最高。     

独塔空间缆索自锚式悬索桥动力特性研究

为了研究独塔空间缆索自锚式悬索桥动力特性,以青岛海湾大桥大沽河航道桥[跨径(80+l90+260+80)m的空间缆索自锚式悬索桥]为背景,利用MIDAS Civil 2006有限元分析软件建立全桥三维模型,计算出其前10阶自振特性。通过对其动力特性进行分析发现,该自锚式悬索桥除了具有悬索桥的振动特性之外,还有斜拉桥的振动特性;自锚式悬索桥的整体刚度相比地锚式悬索桥有所降低,因而其固有周期较长。     

An Evaluation of Passive Automotive Suspension Systems with Variable Stiffness and Damping Parameters

Passenger discomfort, suspension working space and dynamic tyre loading parameters are calculated for different combinations of spring stiffness and damping coefficient representing the suspension system in a quarter car model subject to realistic random disturbance inputs from roads of widely differing quality. Sprung and unsprung masses and the tyre vertical stiffness and damping coefficient employed derive from a current production car. Designs which are best for the specific conditions represented are identified and their performance properties in other (off-design) conditions are considered, and conventional design is explained as the inevitable consequence of the need to compromise if fixed suspension parameters are used. Performance improvements possible if variable parameters can be employed are evaluated as a function of the ranges of variability provided, and a stratagem for controlling parameters is proposed.     

Kinematic design of double-wishbone suspension systems using a multiobjective optimisation approach

This paper is focused on the kinematic design of double-wishbone suspension systems in vehicles, which is tackled using a multiobjective dimensional synthesis technique. The synthesis goal is to optimise an RSSR–SS linkage, subject to some constraints involved in the dynamic behaviour of vehicles. The synthesis method is based on gradient determination using exact differentiation to obtain the elements in the Jacobian matrix. These characteristics make the method adapt well to the optimum design of vehicle suspension systems. The method is capable of handling equality and inequality constraints, thus, the usual ranges of values may be imposed on the functional parameters. The formulation presented is easy to implement and the solutions obtained demonstrate the accuracy and robustness of the method.     

Base Dynamic Parameter Estimation of a MacPherson Suspension Mechanism

Summary A MacPherson suspension mechanism is modeled as a two degrees of freedom spatial mechanism. Its dynamic response under two excitement forces is simulated with the motion equations in Euler Parameters with the off-the-center-of-mass body-fixed coordinates derived in this paper. Simulation results are sampled and input into a numerical estimation routine based on singular value decomposition (SVD). Accurate numerical estimation results are achieved. A set of base dynamic parameters in symbolic expressions is also derived from the numerical results utilizing the concepts of mass transfer and moments of inertia transfer. This makes it possible to apply the estimation results to any MacPherson suspension mechanism with the same joint configuration. The potential applications of the symbolic base dynamic parameters in suspension design are also considered.     

一种新的四连杆悬架刚柔耦合模型

在动力学仿真软件Adams/View模块中建立了四连杆后悬架模型,该模型考虑了轮胎的特性对悬架定位参数的影响.分析了四连杆后悬架的结构及杆件刚度对悬架定位参数的影响,并求出纵拖臂的自由模态,生成纵拖臂柔性体模型后替换原来的刚性杆件,建立悬架的刚柔耦合模型.     

An Evaluation of Passive Automotive Suspension Systems with Variable Stiffness and Damping Parameters

SUMMARY

Passenger discomfort, suspension working space and dynamic tyre loading parameters are calculated for different combinations of spring stiffness and damping coefficient representing the suspension system in a quarter car model subject to realistic random disturbance inputs from roads of widely differing quality. Sprung and unsprung masses and the tyre vertical stiffness and damping coefficient employed derive from a current production car. Designs which are best for the specific conditions represented are identified and their performance properties in other (off-design) conditions are considered, and conventional design is explained as the inevitable consequence of the need to compromise if fixed suspension parameters are used. Performance improvements possible if variable parameters can be employed are evaluated as a function of the ranges of variability provided, and a stratagem for controlling parameters is proposed.     

Base Dynamic Parameter Estimation of a MacPherson Suspension Mechanism

Summary A MacPherson suspension mechanism is modeled as a two degrees of freedom spatial mechanism. Its dynamic response under two excitement forces is simulated with the motion equations in Euler Parameters with the off-the-center-of-mass body-fixed coordinates derived in this paper. Simulation results are sampled and input into a numerical estimation routine based on singular value decomposition (SVD). Accurate numerical estimation results are achieved. A set of base dynamic parameters in symbolic expressions is also derived from the numerical results utilizing the concepts of mass transfer and moments of inertia transfer. This makes it possible to apply the estimation results to any MacPherson suspension mechanism with the same joint configuration. The potential applications of the symbolic base dynamic parameters in suspension design are also considered.     

试验优化技术在车路耦合作用中的应用

悬架特性参数（刚度、阻尼）的匹配合理与否直接影响到汽车对路面的力学作用,悬架结构参数的改变对车辆动载有很大的影响。本文采用近似饱和D最优设计方法对某重型车辆悬架进行优化,并运用ADAMS仿真软件对优化结果进行验证。     

汽车起重机连通式油气悬挂系统仿真分析

在国内,大吨位汽车起重机的油气悬挂系统大多依赖国外技术,关键控制元件也都依靠进口,为掌握油气悬挂的刚度和阻尼特性,对油气悬挂系统的结构原理和参数性能的影响等需要进行深入分析。本文通过对某汽车起重机连通式油气悬挂进行仿真分析,得出各主要结构和设计参数对悬挂系统性能的影响规律,为油气悬挂系统的改进和设计开发提供了参考依据。     

基于环境激励测试值的润扬悬索桥动力特性分析

桥梁结构自振特性分析是进行地震反应分析及风振分析的理论基础,系统而深入的认识桥梁结构的动力特性是十分重要的。通过以润扬南汊悬索桥为研究对象,分析了对其实施环境随机测试的过程及结果,并根据润扬南汊悬索桥的设计图纸用大型商业有限元软件ANSYS建立了悬索桥的三维有限元模型,对成桥后的动力特性进行计算,并与实测值进行了对比分析,结果比较吻合,为该桥进一步动力分析提供了理论基础。     

超大跨度双跨钢桁梁悬索桥动力特性分析和模态试验

以跨径布置460 m+1480 m+491 m的一座双跨钢桁梁悬索桥结构为工程背景,充分考虑结构几何非线性效应、大位移非线性效应等因素的影响,建立了算例桥梁的MIDAS空间有限元分析模型,对基本动力特性进行了仿真分析和结构振动试验测试;对成桥结构进行动力特征参数测试,并与理论计算值进行了对比分析,该桥实测动力特征参数与对应理论计算值基本吻合,且测试值大于理论计算值,这表明成桥结构实测刚度大于理论设计目标值。