Experimental investigation on vortex-induced force of a Steel Catenary Riser under in-plane vessel motion

A method to identify vortex-induced forces and coefficients from measured strains of a Steel Catenary Riser (SCR) undergoing vessel motion-induced Vortex-induced Vibration (VIV) is proposed. Euler–Bernoulli beam vibration equations with time-varying tension is adopted to describe the out-of-plane VIV responses. Vortex-induced forces are reconstructed via inverse analysis method, and the Forgetting Factor Least Squares (FF-LS) method is employed to identify time-varying vortex-induced force coefficients, including excitation coefficients and added mass coefficients. The method is verified via a finite element analysis procedure in commercial software Orcaflex. The time-varying excitation coefficients and added mass coefficients of an SCR undergoing vessel motion-induced VIV are investigated. Results show that vessel motion-induced VIV is excited at the middle or lower part of the SCR and in the acceleration period of in-plane velocity, where most of the excitation coefficients are positive, while during the deceleration period, the excitation coefficients becomes too small to excite VIVs. Parameter γ [1] has strong correlation with excitation coefficients. In addition, time-varying tensions contribute significantly to the variations of added mass coefficients under the condition that the ratio of dynamic top tension to pretension exceeds the range of 0.7–1.3. Moreover, chaotic behaviors are observed in vortex-induced force coefficients and are more evident with the increase of vessel motion velocity. This behavior may attribute to the randomness existing in in-plane velocity and its coupling with out-of-plane vibrations.     

船舶同步发电机励磁系统故障的事故树分析

本文利用事故树分析方法分析了船舶同步发电机励磁系统故障的事故树模型,并对故障做了定性和定量的分析,估算了发电机励磁系统各元件的可靠度和结构重要度。为船舶同步发电机励磁系统的安全评价以及事故分析提供参考。     

基于虚拟激励法的轨道车辆垂向振动响应分析

针对传统的随机振动分析方法计算复杂、计算量大的问题,提出采用虚拟激励法求解轨道车辆的垂向振动响应,建立某型车辆的垂向动力学模型,求解车辆的垂向振动响应并验证模型的正确性.与传统求解方法的计算结果比较表明,虚拟激励法适合于求解车辆的垂向振动响应,并且计算简单.在频域内对车辆垂向振动响应的分析表明:随着车辆运行速度的提高,车体、前后转向架以及一位轮对的垂向加速度的功率谱密度和振动主频均增大,轮对的垂向振动经一系悬挂传到转向架,再经二系悬挂传到车体,其振动频率f降低,振动幅值迅速减小,传到车体上时振动已变得很弱;f＞5Hz时,车体、前后转向架和一位轮对垂向加速度的功率谱密度均随着一系阻尼器两端橡胶节点刚度与一系弹簧刚度比值的增大而增加,尤其是车体和前后转向架的垂向加速度的功率谱密度变化更为明显,因此降低橡胶节点的刚度有利于提高车辆运行的平稳性.     

微观过程中的共振振动激发

提出微观过程中共振振动激发的概念，结合无阈能反应的理论，对反应（１）和（２）的理论计算结果作了进一步的解释和说明。     

多频激励作用下Duffing-van der Pol系统的分岔

首先利用多尺度法分析了Duffing-van der Pol系统在多频激励下的主共振响应,得到了该系统的一次近似解。然后利用数值方法研究了系统参数对近似解幅频曲线的影响。最后,运用奇异性理论得到了系统的全部分岔响应曲线,为这一类系统的动态分析与设计提供了理论依据。     

大跨度上承式钢管砼拱桥的地震响应分析

研究大跨度上承式钢管砼拱桥在地震激励作用下的响应特性.对比了中、上承式钢管砼拱桥的自振特性,采用时程分析法分析了纵向、竖向、横向激励作用下,上承式钢桁拱桥的响应特性,讨论了多点激励对上承式钢管砼拱桥地震响应的影响,并与中承式钢管砼拱桥的地震响应特性进行了对比分析.     

大跨度拱桥地震反应分析研究现状及进展

作者介绍了非一致地震激励的模拟方法 ,对大跨度拱桥地震反应的分析方法和研究成果进行了总结和评述 ,指出了现有研究中的不足 ,可为进一步的深入研究提供参考 .     

柔性隔振系统功率流传递特性研究

由于基础和隔振器存在着动力耦合,经典隔振理论的局限性日益突出,从而出现了将基础简化为欧拉梁、柔性板、圆柱壳等。本文将基础简化为两端固支弹性梁,运用四端参数法推导了单层柔性隔振系统传递功率流,并运用电力类比法对推导结果进行了验证。通过数值仿真,分析了偏心激励对功率流传递特性的影响,并将功率流与振级落差频谱曲线进行了比较。结果表明：偏心激励会激发系统的高阶模态,基础的刚性会影响振级落差对功率流的估计。     

基于幂函数的路面不平度白噪声激励模拟方法

对基于有理函数的路面不平度白噪声激励模拟方法进行了分析,指出了该方法存在的不足.提出了一种基于幂函数的路面不平度白噪声激励模拟方法,并对其两轮路面不平度输入的白噪声激励模拟方法进行了推导.通过对不同等级路面的仿真,验证了所提出方法的可行性.     

汽车非线性悬架的混沌研究

采用基于实测数据建立的非线性悬架模型,分析了汽车悬架中的非线性弹簧力和阻尼力,对非线性悬架系统的混沌运动进行了研究.在单频正弦路面、拟周期路面以及随机路面激励情况下,仿真计算得到了系统的响应.分析各激励下系统的相轨迹、庞加莱(Poincaré)截面、时间历程曲线、功率谱图及李亚谱诺夫(Lyapunov)指数图,结果表明非线性悬架系统中存在混沌现象.