检索结果-南通市图书馆

维普期刊数据库

同方期刊数据库评论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

索梁耦合结构的非线性振动特性研究

索梁耦合结构的非线性振动特性研究

作者：孙艺瑕山东大学

学位级别：硕士

近年来,索梁耦合结构在工程实际中得到了广泛的应用。索由于其自身的大柔度、轻质和小阻尼的特点,很容易在各种激励下产生复杂的非线性振动,当其固有频率与梁的固有频率成一定比例时,容易引发系统的共振,在工程中造成严重的危害和损失... 详细信息

近年来,索梁耦合结构在工程实际中得到了广泛的应用。索由于其自身的大柔度、轻质和小阻尼的特点,很容易在各种激励下产生复杂的非线性振动,当其固有频率与梁的固有频率成一定比例时,容易引发系统的共振,在工程中造成严重的危害和损失。因此,对索梁耦合结构振动特性的分析引起了学者的广泛关注,这将为以后的工程应用提供有效的理论依据。本文以该结构为研究对象,通过解析分析和数值计算相结合的方法研究了索梁耦合结构的振动机理及特性。全文共分为五章,主要内容如下: 第一章为绪论,介绍了斜拉索振动的研究背景、研究历史及现状、斜拉索的振动类型、与本文相关的概念以及非线性振动的基本理论与研究方法等。第二章首先描述了斜拉索的基本力学特性,建立了斜拉索的三维非线性振动方程。其次在此基础上,对斜拉索在可动边界下的非线性振动进行分析,建立了振动模型,得到其一维约化方程,利用Runge-Kutta法对振动微分方程进行数值计算,得到不同频率比下斜拉索跨中时程响应曲线,考察索跨中最大位移随不同频率比和激励幅值的变化规律。第三章首先基于斜拉索的振动特性,并考虑轴力对梁横向振动的影响以及索的面内横向振动,建立了索梁耦合结构的振动模型及相应的二维振动偏微分方程组,使用Galerkin方法将该偏微分方程组转化为常微分方程组。利用多尺度法求解常微分方程组,得到了结构发生共振时的索梁频率比及振幅间的关系式,发现当索与梁的频率比满足1:2、1:1和2:1时,结构发生内共振,这将引起拉索的大幅振动,造成严重的后果。其次,分析了零解的稳定性,利用Runge-Kutta法对工程实例进行数值计算,得到索梁耦合系统的时程响应曲线,并考察质量比、初始静拉力、拉索的倾斜角度等参数对系统振动特性的影响。最后,考虑到索面内受横向简谐激励的作用,通过数值计算得到索梁耦合结构的幅频响应曲线以及不同频率关系下索梁的时程响应曲线。第四章在第三章的基础上引入斜拉索的面外振动,建立了三个自由度的索梁耦合结构的振动常微分方程。首先采用多尺度法对方程进行解析分析,推导出三个自由度之间的能量守恒关系式,并且讨论了零解的稳定性。其次采用Runge-Kutta法对方程进行数值求解,得到结构三个自由度间的能量转换特性,以及结构共振时的时程响应曲线。第五章为结论及展望。

关键词：索梁耦合非线性内共振多尺度法参数激励

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

斜拉桥索梁耦合振动分析及减振研究

斜拉桥索梁耦合振动分析及减振研究

作者：孙元桦北京交通大学

学位级别：硕士

斜拉桥拉索具有阻尼小的特点,随着斜拉桥跨度的增大,拉索长度加大,使得拉索的振动易受到主梁振动影响。目前,关于拉索减振的研究中大多忽略了主梁的动力性能。为此,本文研究索梁耦合振动的动力特性及其对拉索减振性能的影响;探究粘滞阻... 详细信息

斜拉桥拉索具有阻尼小的特点,随着斜拉桥跨度的增大,拉索长度加大,使得拉索的振动易受到主梁振动影响。目前,关于拉索减振的研究中大多忽略了主梁的动力性能。为此,本文研究索梁耦合振动的动力特性及其对拉索减振性能的影响;探究粘滞阻尼器、调谐质量阻尼器、惯质类阻尼器等安装在主梁上及索梁之间时对拉索减振的优化设计和减振性能。主要内容如下:(1)推导了不考虑垂度拉索、考虑垂度拉索和考虑垂度拉索-主梁系统的运动微分方程,应用多尺度法分析了拉索发生参数振动的原理,应用四阶龙格库塔法进行数值计算,探讨了斜拉索参数对不考虑垂度索和考虑垂度索振动的影响。进一步研究了索梁耦合系统发生共振的条件以及外激励幅值和频率对索梁耦合系统振动的影响。(2)分别考虑在主梁内部安装调谐质量阻尼器(TMD)和调谐质量惯质阻尼器(TMDI),建立拉索-主梁-阻尼器数学模型,推导索梁-阻尼器系统的运动方程,研究了TMD和TMDI对索梁耦合系统的减振性能;分析了阻尼器参数对阻尼器减振性能的影响,通过对比发现TMD相比TMDI能更好的控制拉索振幅,而TMDI能改善对阻尼器和主梁相对位移的控制效果。探讨了阻尼器参数的敏感性和鲁棒性。(3)对比研究了粘滞阻尼器(VD)、调谐惯质阻尼器(TID)和调谐粘滞质量阻尼器(TVMD)安装在主梁和拉索之间时对系统的减振性能。分别建立了索-阻尼器-梁模型,推导了系统的复特征方程;探究阻尼器刚度、惯质系数和安装位置等对系统模态阻尼比的影响,以及主梁和拉索频率之比对阻尼器减振性能的影响。对比VD阻尼器的减振性能,发现TID和TVMD能实现更好的减振效果。

关键词：斜拉桥斜拉索参数振动多尺度法索梁耦合惯质类阻尼器模态阻尼比减振

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

索-梁耦合系统解的稳定性分析

应用力学学报 2008年第2期25卷 284-288页

作者：冯维明高黎黎金栋平山东大学济南250062 南京航空航天大学南京210016

研究了在惯性参考系中弹性斜拉索与悬臂梁耦合结构的非线性动力学问题,利用Hamilton原理建立了索-梁耦合系统的非线性动力学方程,利用Galerkin方法将索-梁耦合系统的非线性运动偏微分方程离散为一组常微分方程,然后利用多尺度法分析研究... 详细信息

研究了在惯性参考系中弹性斜拉索与悬臂梁耦合结构的非线性动力学问题,利用Hamilton原理建立了索-梁耦合系统的非线性动力学方程,利用Galerkin方法将索-梁耦合系统的非线性运动偏微分方程离散为一组常微分方程,然后利用多尺度法分析研究索-梁耦合动力学系统的非线性振动,对耦合系统解的稳定性进行了分析,用Runge-Kutta法对数学模型进行数值计算,并提出对工程有实际意义的结论。

关键词：非线性振动索梁耦合 Galerkin法多尺度法参数激励渐近稳定

维普期刊数据库

同方期刊数据库评论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

索-梁耦合系统非线性振动分析

振动工程学报 2008年第2期21卷 115-119页

作者：冯维明高黎黎山东大学土建与水利学院工程力学系山东济南250062

研究了在惯性参考系中弹性斜拉索与悬臂梁耦合结构的非线性振动问题,利用Hamilton原理建立了索-梁耦合系统的非线性动力学方程,利用Galerkin方法将索-梁耦合系统的非线性运动偏微分方程离散为一组常微分方程,然后利用多尺度法分析研究索... 详细信息

研究了在惯性参考系中弹性斜拉索与悬臂梁耦合结构的非线性振动问题,利用Hamilton原理建立了索-梁耦合系统的非线性动力学方程,利用Galerkin方法将索-梁耦合系统的非线性运动偏微分方程离散为一组常微分方程,然后利用多尺度法分析研究索-梁耦合动力学系统的非线性振动,用Runge-Kutta法对数学模型进行数值计算,同时探讨了各种参数对索-梁耦合系统非线性振动的影响,并提出对工程有实际意义的结论。

关键词：非线性振动索梁耦合 Galerkin法多尺度法参数激励

维普期刊数据库

同方期刊数据库评论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

索—梁耦合系统的非线性动力学分析

索—梁耦合系统的非线性动力学分析

作者：高黎黎山东大学

学位级别：硕士

索-梁耦合结构在工程中有着广泛的应用，本文以该结构作为研究对象，共分为五个章节：第一章前言部分，陈述了索-梁耦合系统在工程方面的应用，简要列举了绳索与梁各自的研究历史和成果，在控制其有害振动方面所采取的措施，以及索-梁... 详细信息

索-梁耦合结构在工程中有着广泛的应用，本文以该结构作为研究对象，共分为五个章节：第一章前言部分，陈述了索-梁耦合系统在工程方面的应用，简要列举了绳索与梁各自的研究历史和成果，在控制其有害振动方面所采取的措施，以及索-梁耦合系统的研究现状;第二章主要介绍了两端固定悬索在支座等高与不等高情况下构型函数和自重作用下轴向力的求解，以及考虑面外运动与面内运动耦合时的振动形态，计算了初始张力、垂跨比以及倾角对索固有频率的影响;第三章建立了斜拉索和悬臂梁铰接体系的简化模型，推导出运动微分方程;第四章对简化模型进行系统共振稳定性分析，并利用Runge-Kutta法对所建立的模型进行数值计算，并根据得到的时程曲线分析拉索倾角、垂跨比以及结构阻尼等各项因素对系统共振响应的影响;第五章给出结论和展望。索梁结构由于其受力形式简单得到广泛的应用，具有一定的代表性。索由于其自身的轻质、柔软性和小阻尼，以及初始拉伸和弯曲，容易在外界干扰下产生复杂的运动形态，当其固有频率与连接梁的固有频率接近或成一定的比例时，容易引起系统的共振，在工程中造成各种危害和损失，引起了学者们的广泛关注。本文以斜拉索与悬臂梁作为简化模型，通过考虑索的拉伸应变，来研究索梁耦合系统的非线性振动特性。由于拉索处于张紧状态，垂跨比远小于0.1，其在重力作用下的构型函数可以近似看作二次抛物线函数，根据拉索一端与悬臂梁自由端的铰接引入自然边界条件，利用Hamilton原理推导出索梁组合体系的面内耦合振动微分方程。为简化并分析耦合系统的非线性振动特性，根据Irvine提出的理论忽略斜拉索沿其轴向的惯性力和阻尼力，对拉索的偏微分方程进行一维约化，在简化后的索梁结构运动微分方程组中使用Galerkin法处理，得到和振动函数有关的常微分方程，并引入失调参数，利用多尺度法求解，发现索与梁的频率比值在1：1、2：1和1：2时系统会出现内共振。笔者对不同频率比值下耦合系统的定常解进行稳定性分析，结果表明在梁索频率比为2：1的情况下方程组有非零定常解，振动形式类似于在绳索端部施加参数激励引发的振动。利用Runge-Kutta法对建立的运动微分方程进行数值计算，得到梁索频率比为2：1时不同角度下，绳索与悬臂梁的位移

关键词：非线性振动索梁耦合 Galerkin法多尺度法参数激励

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

斜拉桥拉索振动频率研究理论与实测

斜拉桥拉索振动频率研究理论与实测

作者：黄胜湖南大学

学位级别：硕士

斜拉索作为斜拉桥的主要承载构件，由于其具有阻尼低、质量低和全面柔性等基本特点，当桥面振动频率与拉索的固有频率的比值接近一定范围时，桥面小幅振动将引起拉索大幅度的振动，给桥梁结构带来不利影响;拉索的索力值是斜拉桥施工监... 详细信息

斜拉索作为斜拉桥的主要承载构件，由于其具有阻尼低、质量低和全面柔性等基本特点，当桥面振动频率与拉索的固有频率的比值接近一定范围时，桥面小幅振动将引起拉索大幅度的振动，给桥梁结构带来不利影响;拉索的索力值是斜拉桥施工监控和长期健康监测的重要指标，通常通过测试拉索振动频率来获得索力值，因此准确分析斜拉索的振动频率是斜拉桥设计和运营的重要工作之一。本文以此为背景研究大跨度斜拉桥中拉索的振动机理，并对考虑塔/梁运动下的拉索振动频率和索力测试进行了详细的理论分析和实验测试，主要工作如下：1.在广泛查阅国内外文献的基础上，对于斜拉桥中拉索、梁及索-梁组合结构的动力学及其振动频率研究进行了综述，并着重突出了拉索的振动频率问题。2.建立了不考虑塔/梁运动下的拉索振动力学模型，基于动平衡法推导出面内面外控制方程，在此基础上利用分离变量法和边界条件得到单索的振动频率和振型，通过数值分析，讨论了垂跨比、倾斜角对拉索振动频率的影响。3.基于Hamilton原理，利用动静法精细分析了索-梁的连接条件和边界条件，建立了索-梁组合结构三维面内外运动方程，通过方程约化得到二维控制方程，在此基础上推导出索-梁组合结构的振动频率和振型，然后分析了参数刚度比、垂度比和倾斜角对振动频率的影响。4.以永鑫大桥为工程背景，利用通用有限元软件ANSYS对其进行动力分析，通过改变模型中的拉索单元划分情况，以研究斜拉索的振动特性并得到一部分拉索的频率值。5.对永鑫大桥斜拉索进行现场实测和全桥自振频率测试，得到斜拉索振动频率和拉索的索力测试值，并与有限元模型得到的理论频率值和索力值进行对比分析，从而对上述的理论分析进行实验验证。

关键词：索梁耦合振动频率局部模态全局模态索力