铁路轻型墩MTMD横向振动控制

针对铁路提速后大部分轻型墩桥梁横向车桥耦合振动幅值超限问题，提出采用MTMD对其进行控制。本文首先将被控结构作为多自由度体系，建立了结构-MTMD系统力学模型和运动微分方程，进而以一轻型墩特大桥为例设计MTMD，并对采用MTMD控制铁路轻型墩横向车桥耦合振动的效果进行了分析。     

非稳态振动下MTMD抑制结构振动效果分析

当实际结构受到的荷载(如地震、人行荷载)激励时间较短结构振动处在过渡过程中时,MTMD抑制结构振动的效果与结构受到荷载激励的时间有较大关系.通过对TMD、MTMD抑制结构共振的机理进行分析,对MTMD抑制结构的振动效果与荷载激励时间的关系进行了探讨.结果表明:当荷载激励时间足够长,且结构振动时程表现为共振状态时,抑制振...     

具有高墩桥梁结构的被动控制研究

将主结构作为多自由度结构推导了受控振型的频率幅值响应方程,在此基础上比较了具有STMD和MTMD结构受控振型不同的频率响应特征,分析了TMD布设位置对制振效果的影响,最后根据频率幅值响应方程针对一座特大桥进行了MTMD参数分析和设计,并给出了两条地震波作用下的时程分析结果。     

轨下垫板参数对轨道结构垂向振动影响研究

以往高速铁路研究的轨下结构过于简化,且只考虑了轨下弹性垫板单一变量对轨道动力学的影响,而不能综合考虑刚度和阻尼参数对轨道结构动力学性能的影响.在车辆-轨道耦合系统动力学理论的基础上,运用动力学软件SIMPACK建立高速车辆-板式无砟轨道模型,通过对原有单层轨道拓扑优化后设置分层,分析轨下弹性垫板刚度和阻尼对板式无砟轨道结构动力学性能影响.研究结果表明:轨道结构细化分层分析与实际高速铁路板式轨道结构更加相符,能够更准确的反映轨道局部结构对轨道垂向动力学性能的影响;垫板老化后的刚度增大加剧轮轨相互作用,降低轨道垂向位移,减弱钢轨的振动,同时导致轨道板振动加强;垫板失效后的阻尼减小同样增强轮轨相互作用,使得轨道垂向位移和振动加速度增大;轨下垫板刚度的敏感参数顺序为轨道板垂向加速度、钢轨垂向加速度、轨道板垂向位移、钢轨垂向位移和轮轨力.     

扭转梁式后悬架结构参数对侧倾振动影响

建立了包含扭转梁式悬架系统的整车8自由度平顺性模型和车辆瞬态侧倾模型,运用MATLAB/Simulink仿真分析了扭转梁式悬架系统对平顺性和车辆瞬态侧倾的影响,并进行平顺性随机输入行驶试验和稳态回转试验验证.研究表明:在积分白噪声仿真路面,扭转梁式悬架系统对垂向和纵向振动几乎没有影响,但对侧倾振动动态性能具有重要影响,如固有频率、峰值时间、最大超调量等;揭示了扭转梁式悬架的扭转刚度、纵臂长度与车身侧倾角、车身侧倾固有频率、瞬态侧倾特性等之间的关系,为平顺性和操稳性协同优化设计奠定了基础.     

斜拉索轴向激励作用下的面内参数振动

对斜拉索在轴向基础激励条件下的振动进行了理论分析,并建立了拉索面内运动模型。基于哈密顿变分原理,求得了拉索的非线性运动方程。利用 Galerkin法,将方程解耦。并运用多尺度法,进行求解分析。以涪丰石高速乌江特大桥拉索 FDB19为例,利用龙格-库塔法,进行了数值分析;并运用MATLAB编程计算,分析了激励频率与拉索频率比为1∶1时发生的主共振以及激励频率与拉索频率比为2∶1时发生的参数振动,得到了拉索在主共振和参数振动时的位移时程曲线;分析了影响因素频率比、激励振幅、拉索阻尼比及索力对斜拉索主共振和参数振动的影响。所得结论为斜拉索的振动控制提供了依据。     

流体和结构参数对板-流体耦合振动的影响

利用典型板-流体-板结构的流体动压解析表达式,推导了计算刚性水槽内扁宽梁上流体力的表达式,用假设模态法计算了刚性槽中四跨梁在空气和轴向粘性流中的固有频率．结果表明：梁在空气中的1阶固有频率计算值与测试值的相对误差为1．7％,满足工程要求;在流体中的固有频率随流速增大而减小,最终趋于零,并随板长和宽度增加而减小;流体的动力粘度对梁的固有频率基本无影响．     

墩梁频率比对桥梁横向动力性能的影响研究

以3种不同跨度的铁路标准预应力混凝土T型梁和双柱式轻型桥墩为研究对象,分别建立了4种不同的计算模型,利用通用软件ANSYS经过大量仿真计算,较为系统地分析了墩梁频率比对桥梁横向动力性能的影响规律,并得出了桥梁横向基频的计算公式,对桥梁状态评估和故障诊断都具有重要的参考价值。     

提速线路参数对轨道结构振动动力响应分析

建立了移动列车荷载作用下点支承连续弹性粱的轨道结构垂向振动动力学分析模型．针对提速线路,采用动力有限元分析方法。分别讨论并比较了有无钢轨初始不平顺条件下,机车以不同行驶速度通过有刚度突变轨道地段时,轨道结构的动力响应规律．理论分析计算表明,线路初始不平顺和由轨枕失效、暗坑等造成的基础刚度的突变对整个轨道结构的动力响应有着显著影响．     

温度对结构模态参数的影响研究

在完成结构刚度矩阵计算的前提下,以桁架结构和矩形截面悬臂板为模型,利用有限元程序ANSYS进行建模,分析了不同类型的结构在温度变化作用下的响应,从而得知温度变化对桁架结构的模态参数影响不大,而对矩形截面悬臂板梁的模态参数有一定的影响.     

磁流变阻尼器用于结构减振的控制策略研究

基于Bingham恢复力模型，对磁流变阻尼器用于结构减振的控制策略进行了探讨．根据磁流变液体阻尼器连续可调的特性，建立了一种改进控制策略的数学模型，并给出了它的简化求解方法．为了验证所建议控制策略的有效性，编制计算程序对一工程实例进行了仿真．结果表明，所建议的控制策略有更好的控制效果，具有较好的稳定性．     

随机结构参数车辆在随机激励下的振动响应

为分析随机结构参数对车辆系统随机振动响应的影响,通过1/4车辆模型,研究了具有随机结构参数的非线性车辆系统在随机过程激励下的振动响应.将簧上质量、簧下质量、悬挂阻尼、悬挂刚度以及轮胎刚度均视为随机变量,考虑轮胎与车身之间弹簧的非线性,将路面不平整引起的对车辆的激励作为平稳白噪声过程建立系统的动力性方程,采用能量差法对非线性车辆系统进行等效线性化处理;通过求解李雅普诺夫方程,获得平稳随机振动响应协方差矩阵,并通过多次迭代求得稳定的等效线性车辆系统参数.算例计算结果表明:能量差法计算位移的相对误差为6.841 5%,而方程差法的相对误差为8.150 5%;用此方法计算随机响应的方差值仅用了0.8 s,而用Monte Carlo法模拟1 000次耗时70 min.      

紧固件振动试验台电液伺服系统自校正模糊控制器研究

模糊控制是对液压伺服系统控制的有效手段。本文针对一般模糊控制算法存在的问题 ,采用控制规则智能调节因子和 Fuzzy/PI分段控制等一系列措施 ,克服了传统模糊控制器的缺陷。进行了模糊控制的仿真研究 ,仿真结果表明上述控制系统优于传统的线性控制。     

基于动力参数的桥梁结构损伤识别方法研究

结合现场试验总结了几种基于动力参数的桥梁结构损伤识别的方法,阐述了这些方法的理论识别原理,并得出了以下结论:自振频率可以确定结构已经发生了损伤,振型变化和柔度矩阵法可以确定结构损伤的位置,刚度矩阵法可以获取结构的损伤程度。     

高频振动对引气混凝土引气参数和抗冻能力的影响

针对两种引气混凝土施加不同时间的高频振动,采用硬化混凝土气孔结构分析仪定量地描述振动对引气混凝土含气量、气泡间距和气泡孔径分布等参数的影响,通过冻融循环试验反映高频振动与引气混凝土抗冻能力的关系。结果表明:振动施加初期混凝土含气量变化不大,随振动时间的延长(约60 s后),含气量开始大幅下降,约105s后,含气量下降放缓,最终趋于稳定;随高频振动时间的延长,混凝土气泡间距系数先增大再减小,气泡平均直径不断减小,比表面积不断增大;480～960μm的气泡对高频振动更为敏感,0～480μm的气泡在混凝土中较为稳定;长时间的高频振动会直接劣化引气性能,造成混凝土抗冻融能力下降。     

地震对桥梁的危害、抗震措施及结构振动控制

针对桥梁在地震中暴露出来的薄弱环节,通过慎重选择桥位,并对结构的薄弱部位予以局部加强,来提高桥梁的抗震能力。国内外多次地震经验证明,只要桥梁能满足场地有利、结构合理、整体性强、施工质量良好和措施得当,一般均能提高桥梁结构的抗震防灾能力。     

基于振动响应的高铁声屏障结构体系研究

为了研究不同开口形式的封闭式声屏障在高速列车所产生风压作用下的受力特征,以某高铁声屏障为研究对象,利用有限元软件Midas建立顶部不同开口间距的双侧封闭式声屏障及顶部不同覆盖长度的单侧封闭式声屏障整体模型;将速度为350 km/h的列车驶过时产生的脉动风压激励时程作用于声屏障结构整体模型,计算得到声屏障结构的静力响应和动力时程曲线;最后计算动力放大系数. 研究结果表明:双侧封闭式声屏障顶部增加开口间距和单侧封闭式声屏障顶部覆盖长度减小都有利于风压的释放,改善结构受力情况,随着开口间距增加或覆盖长度减小,有利作用愈加明显;对于双侧封闭式声屏障,开口2 m时立柱最大动应力是开口8 m时立柱最大应力的1.15倍,放大系数也增加0.12;对于单侧封闭式声屏障中,覆盖8 m时立柱的最大动应力是覆盖2 m时立柱的最大动应力的1.28倍,放大系数也增加0.37.