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悬索桥颤振的多模态耦合及机理研究

土木工程学报 2001年第3期34卷 59-66页

作者：刘高强士中周述华大连理工大学西南交通大学

将桥梁结构与气流作为一个系统 ,从能量平衡的角度研究系统的颤振稳定性。首先建立了系统能量变化率与系统等效阻尼比之间的关系 ,由不同风速下系统的等效阻尼比判断系统的颤振稳定性 ,推演了系统及各阶模态等效阻尼比的计算方法。以英... 详细信息

将桥梁结构与气流作为一个系统 ,从能量平衡的角度研究系统的颤振稳定性。首先建立了系统能量变化率与系统等效阻尼比之间的关系 ,由不同风速下系统的等效阻尼比判断系统的颤振稳定性 ,推演了系统及各阶模态等效阻尼比的计算方法。以英国塞文桥为算例 ,验证了本方法的可靠性 ,并用于对系统发生颤振时多模态间的耦合机理进行研究。为了进一步探明多模态耦合对不同体系悬索桥颤振稳定性的影响 ,以我国虎门悬索桥和一座跨海桥设计方案为工程背景 ,证实了由扁平钢箱梁作为主梁的悬索桥 ,若结构对称其颤振形态将为对称模式 ,且系统颤振主要受第一阶对称扭转模态及低阶对称竖弯模态控制 ,高阶模态的影响很小 ;并发现了一个新的现象 :对于单跨悬索桥 ,多模态分析所得临界风速一般低于二模态分析结果 ,而对于三跨悬索桥(包括三跨两铰和三跨连续 )趋势正好相反 ,这一发现对于工程实践将具有重要意义。

关键词：悬索桥颤振稳定性等效阻尼比多模态耦合结构体系

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外语学习中的多模态耦合

外国语文 2011年第6期27卷 158-160页

作者：刘靖青岛科技大学外国语学院山东青岛266061

信息时代的外语学习是一种多模态信息传播过程。本文在综合认知学习理论的基础上,对外语学习过程中各种模态的耦合进行分析,多模态语言信息输入主要通过两大渠道:外语课堂的社会化学习、基于网络等媒介的自主学习。外语学习过程中,学习... 详细信息

信息时代的外语学习是一种多模态信息传播过程。本文在综合认知学习理论的基础上,对外语学习过程中各种模态的耦合进行分析,多模态语言信息输入主要通过两大渠道:外语课堂的社会化学习、基于网络等媒介的自主学习。外语学习过程中,学习者面对的是由各种模态组成的超文本语篇,超文本语篇在构建和解读过程中各模态之间应呈现出一种和谐互动、优势互补、相互协调、相互促进的动态关联关系。

关键词：外语学习认知学习理论多模态耦合

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覆冰导线多模态耦合的非线性舞动分析

覆冰导线多模态耦合的非线性舞动分析

作者：张会然厦门大学

学位级别：硕士

输电导线是电力系统的重要组成部分并承担着输送电能的关键任务,然而,在低温雨雪天气下,输电导线表面极易形成覆冰。当风吹向具有不对称覆冰截面的导线时,会产生低频的大幅度舞动,这种大幅舞动将导致相间短路、导线断股、杆塔倾斜或倒... 详细信息

输电导线是电力系统的重要组成部分并承担着输送电能的关键任务,然而,在低温雨雪天气下,输电导线表面极易形成覆冰。当风吹向具有不对称覆冰截面的导线时,会产生低频的大幅度舞动,这种大幅舞动将导致相间短路、导线断股、杆塔倾斜或倒塌等严重事故的发生,因此研究覆冰导线的舞动特性对输电系统安全、稳定性维护非常关键。目前,关于覆冰导线的舞动分析已有不少研究,其中采用非线性三维连续体动力模型对覆冰导线进行舞动特性的分析,大部分集中于导线各方向上的单阶模态耦合分析。然而,在实际环境中,对于输电导线这种三维连续体,会产生面内-面外-扭转各方向上的多模态耦合振动现象。因此,在对覆冰导线进行舞动分析时非常有必要研究其多阶模态耦合的舞动特性。本论文考虑面内-面外-扭转三个方向上的多模态耦合,基于覆冰导线连续体模型,采用Galerkin方法对导线模型进行多模态离散,建立了覆冰导线多模态耦合的非线性动力学模型,通过Runge-Kutta法进行数值求解,考虑了不同风场、非线性系统振动特性及导线悬挂高度差,对覆冰导线的舞动及其各阶模态的振动特性展开了系统的研究与分析。主要研究工作概述如下:本论文第一部分采用Galerkin方法对覆冰导线三维连续体模型进行多模态离散,建立覆冰导线多模态耦合的非线性动力学分析系统。根据Lyapunov稳定性理论对覆冰导线多模态耦合非线性系统进行稳定性判断,通过Runge-Kutta法对不同临界风速值下的覆冰导线各阶模态振动响应进行数值求解,分析了导线发生舞动时各阶模态的振动特性。其次,由于内共振是非线性系统的一个重要特性,针对导线非线性系统存在内共振的情况,研究得到不同内共振条件下覆冰导线舞动时各阶模态振动频率和轨迹会发生变化。本论文第二部分在第一部分研究工作的基础上引入脉动风,考虑风场的随机性,采用基于传统谐波叠加法应用Hermite插值改进Cholesky分解的高效脉动风模拟方法,模拟输电导线所处的随机风场,进而分析得到脉动风成分对覆冰导线舞动特性以及其各阶模态振动特性的影响,通过数值方法求解得到各阶模态振动响应、系统有效风攻角和动态气动力系数,分析得到在随机风场条件下覆冰导线舞动及各阶模态振动具有随机性。本论文第三部分考虑输电导线在实际架设中存在高度差的情况,在前述已建立的模型基础上,模拟导线搭建于具有坡度的山坡地形中,采用斜拉索连续体建模方法,建立了基于山体坡度的覆冰导线多模态耦合非线性动力学模型。首先通过CFD(Computational Fluid Dynamics)数值模拟得到不同山体坡度下覆冰导线截面的气动力系数,进而研究在不同山体坡度下,覆冰导线分别在稳定风场和随机风场中舞动时各阶模态的振动特性。本论文通过建立覆冰导线多模态耦合的非线性动力学分析模型,对覆冰导线的舞动及其发生舞动时各阶模态的振动特性进行了系统的分析,该研究工作为防治输电导线的舞动提供了理论依据,有助于维护输电系统的安全与稳定。

关键词：覆冰导线舞动特性多模态耦合随机风场山体坡度

薄壁件铣削多模态耦合稳定性预测与时频变换颤振监测研究

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薄壁件铣削多模态耦合稳定性预测与时频变换颤振监测研究

作者：高建山东大学

学位级别：硕士

由于薄壁件重量轻、比强度高,被广泛应用于航空航天、汽车、模具、能源以及轨道交通等众多领域。薄壁件具有薄壁弱刚性、变截面厚度、弯掠特性和展开不规则特性等四个典型结构特征,以及边界特性、时变特性、模态耦合特性和位置依赖特性... 详细信息

由于薄壁件重量轻、比强度高,被广泛应用于航空航天、汽车、模具、能源以及轨道交通等众多领域。薄壁件具有薄壁弱刚性、变截面厚度、弯掠特性和展开不规则特性等四个典型结构特征,以及边界特性、时变特性、模态耦合特性和位置依赖特性等四个切削特性。因此,在薄壁件的切削过程中会出现剧烈的振动甚至颤振,严重影响切削表面质量,缩短刀具寿命,降低加工效率。本文深入研究了薄壁件铣削系统的多模态耦合稳定性预测和时频变换颤振监测,提出了适用于模态耦合效应的薄壁件铣削稳定性预测的模态耦合法,并提出利用cmor连续小波变换和参数化时频变换对铣削声信号进行颤振监测,实现了薄壁件铣削位置依赖特性系统的高精度稳定性预测、高效在线颤振监测以及精准颤振监测,为高效高精薄壁件铣削的参数优选与加工稳定性控制提供前提条件。首先,针对薄壁件铣削系统的多模态耦合特性,本论文提出一种模态耦合稳定性预测方法。基于薄壁件多模态耦合效应作用机制,探讨了薄壁件前几阶模态的耦合作用规律,建立了薄壁件铣削的位置依赖动力学模型,提出一种适用于具有位置依赖特性和模态耦合效应的薄壁件铣削稳定性预测方法,并通过与单模态法、最小包络法的比较,证明模态耦合法在薄壁件铣削稳定性预测中的优越性,通过铣削表面形貌分析验证了模态耦合法的有效性和准确性。通过模态耦合法可准确获取多模态耦合铣削稳定性叶瓣图,从而优选加工参数,在避免颤振发生的同时使材料去除率达到最大化,实现薄壁件的高效高精铣削。其次,面向薄壁件铣削的高效在线颤振监测需求,本论文提出基于cmor连续小波变换的薄壁板的铣削原始声信号高效颤振监测方案,实现了采样频率9kHz时监测时间为0.12s的快速响应颤振监测且监测准确性高。基于薄壁件铣削的位置依赖特性机制,探讨了铣削声信号时频变换分析机理,形成了适用于薄壁件铣削高效在线颤振监测的cmor连续小波变换方案(CMWT),通过比较CMWT与短时傅里叶变换的颤振监测结果,证明了CMWT在薄壁件铣削原始声信号颤振监测中的优越性;通过稳定性叶瓣图和铣削表面形貌分析,验证了CMWT在薄壁板铣削颤振监测中的准确性。CMWT颤振监测方案可实现对非平稳铣削信号进行多尺度分析监测颤振以及采样频率9kHz时监测时间为0.12s的快速响应颤振监测,且监测准确性高,为后续的在线颤振监测奠定了坚实的基础。最后,针对薄壁件铣削颤振监测时频能量集中的需求,本论文提出基于样条调频小波变换(SCT)和泛谐波调频小波变换(GWT)的薄壁件铣削原始声信号参数化时频变换精准颤振监测方案。基于SCT的变换核函数法实现利用样条变换核对铣削声信号进行逼近,使SCT获得了优异的能量集中时频表现,同时避免了高阶多项式拟合的病态问题及龙格现象;基于GWT的变换核参数估计法,采用傅里叶级数核并基于铣削声信号的有效且自适应地确定傅立叶级数核的系数,更好地实现了核函数与声信号的瞬时频率逼近,使GWT获得了优异的能量集中时频表现。并通过对比SCT、GWT与CMWT的颤振监测结果,验证了SCT和GWT在强时变非平稳铣削声信号颤振监测过程中优异的时频能量集中性和优越性。通过铣削表面形貌分析,验证了SCT和GWT颤振监测的准确性。SCT和GWT两种方法在强时变非平稳铣削声信号颤振监测中均具有优异的时频能量集中表现,可识别铣削模态集聚特性,且SCT还可以识别薄壁件铣削过程中模态位置依赖特性,适用于薄壁件铣削的精准颤振监测。

关键词：薄壁件铣削位置依赖特性多模态耦合铣削稳定性预测颤振监测

中德旅游视频广告的多模态耦合对比分析——基于ELAN的跨语言对比研究

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外国语言文学 2018年第6期35卷 572-585页

作者：李洁王建斌北京外国语大学

数字信息技术将信息传递方式从单一的语言文字扩展为语言、图像、声音等多模态形式,多模态话语分析也因此应运而生。旅游视频广告融语言、听觉和视觉模态于一体,共同构建语篇的多模态隐喻意义。本文选取了6则德汉旅游视频广告,以系统功... 详细信息

数字信息技术将信息传递方式从单一的语言文字扩展为语言、图像、声音等多模态形式,多模态话语分析也因此应运而生。旅游视频广告融语言、听觉和视觉模态于一体,共同构建语篇的多模态隐喻意义。本文选取了6则德汉旅游视频广告,以系统功能语言学、视觉语法学为理论框架,借助软件ELAN对视频广告进行分割、转写、标注和数据分析,采用定量和定性相结合的方法,对比分析中德旅游广告在表达、内容、语境三大层面上多模态耦合的共性和差异。

关键词：多模态话语分析旅游广告多模态耦合

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圆柱壳非线性多模态耦合振动

圆柱壳非线性多模态耦合振动

第十九届全国非线性振动暨第十六届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议（NVND2023）

作者：董有恒胡海岩王立峰茅晓晨

为研究圆柱壳多模态耦合振动中各类单模态的选取以及壳体面内非线性的考虑与否对壳体强迫振动幅频响应的影响,本文基于Donnell非线性壳体理论和Amabili-Reddy三阶剪切壳体理论建立薄壁和中厚壁圆柱壳的运动微分方程。考虑壳体端部可移... 详细信息

为研究圆柱壳多模态耦合振动中各类单模态的选取以及壳体面内非线性的考虑与否对壳体强迫振动幅频响应的影响,本文基于Donnell非线性壳体理论和Amabili-Reddy三阶剪切壳体理论建立薄壁和中厚壁圆柱壳的运动微分方程。考虑壳体端部可移动简支边界条件,将广义位移分量离散为选取的壳体单模态。通过一种结合增量谐波平衡法(IHB)、伪弧长法以及三次外插技术的迭代求解法,求解高维非线性微分方程组。运用直接法和多变量Floquet理论判定分叉点以及系统解的稳定性。数值分析结果显示本文介绍的迭代求解方法能够高效快速得到多模态耦合振动幅频响应的所有解。一些特殊单模态在非线性多模态耦合振动中的贡献取决于该模态固有频率(指派生线性无阻尼系统的固有频率)与基础模态固有频率间的关系。

关键词：多模态耦合圆柱壳

来源： cnki会议评论

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空腔式前盖板宽带纵向换能器研究

哈尔滨工程大学学报 2016年第9期37卷 1215-1219,1226页

作者：周天放蓝宇桑永杰哈尔滨工程大学水声技术重点实验室黑龙江哈尔滨150001 哈尔滨工程大学水声工程学院黑龙江哈尔滨150001

纵向换能器实现宽带性能有较多方法,但是拓宽频带有限。为了改善宽带性能,在传统纵向复合棒换能器的基础上,通过在前盖板处开有空腔结构来产生多种振动模态,利用多模态耦合原理实现换能器更宽频带性能。利用ANSYS有限元软件对换能器进... 详细信息

纵向换能器实现宽带性能有较多方法,但是拓宽频带有限。为了改善宽带性能,在传统纵向复合棒换能器的基础上,通过在前盖板处开有空腔结构来产生多种振动模态,利用多模态耦合原理实现换能器更宽频带性能。利用ANSYS有限元软件对换能器进行优化设计并制作了试验样机,测量得到在4.5-14 k Hz的频带内,换能器的最大发送电压响应值为148.9 d B,响应起伏9 d B。仿真分析与实验结果表明,与传统的纵向换能器相比,空腔式前盖板纵向换能器在拓宽频带方面效果显著,达到了一个倍频程以上。

关键词：空腔式前盖板纵向换能器宽带多模态耦合有限元法优化设计

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基于现场测试的硬岩掘进机振动特性

振动．测试与诊断 2017年第5期37卷 990-995页

作者：邹晓阳米永振郑辉上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240

硬岩掘进机(tunnel boring machine,简称TBM)在滚刀破岩力的强冲击激励下振动剧烈。从激励、结构和边界条件等方面分析TBM的振动机理,指出TBM动力学理论建模的难点,提出基于现场振动测试研究TBM振动特性和指导理论建模。根据施工环境,确... 详细信息

硬岩掘进机(tunnel boring machine,简称TBM)在滚刀破岩力的强冲击激励下振动剧烈。从激励、结构和边界条件等方面分析TBM的振动机理,指出TBM动力学理论建模的难点,提出基于现场振动测试研究TBM振动特性和指导理论建模。根据施工环境,确定TBM现场振动测试方案,包括测试系统组成、测点布置和数据采集,应用于实际工程中TBM掘进振动加速度测试,基于现场测试数据分析TBM的振动特性。结果表明,主轴承附近电机测点的振动加速度有效值达20~30m/s^2,主梁、撑靴测点的振动加速度达到3~6m/s^2,刀盘驱动系统的振动频率较高,支撑-推进系统的振动频率较低,TBM子结构表现为多模态耦合振动。现场测试揭示了振动机理,为TBM动力学建模分析和减振设计提供了技术依据。

关键词：硬岩掘进机振动机理现场测试振动分析多模态耦合

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基于虚拟激励法的大跨桥梁抖振内力分析

计算力学学报 2003年第6期20卷 649-654页

作者：刘高王秀伟大连理工大学工程力学系辽宁大连116024 石家庄铁道学院桥梁工程系河北石家庄050043

桥梁抖振内力分析是大跨桥梁抗风设计中的一项重要课题。目前,通常采用等效静风荷载的方法来计算桥梁抖振内力。本文将虚拟激励法应用到桥梁抖振内力分析中来,考虑多模态耦合效应,建立了直接应用随机振动方法计算桥梁抖振内力的快速算... 详细信息

桥梁抖振内力分析是大跨桥梁抗风设计中的一项重要课题。目前,通常采用等效静风荷载的方法来计算桥梁抖振内力。本文将虚拟激励法应用到桥梁抖振内力分析中来,考虑多模态耦合效应,建立了直接应用随机振动方法计算桥梁抖振内力的快速算法。最后,以主跨为628m的某大跨斜拉桥为例进行了多模态耦合抖振内力分析,结果表明:高阶模态的参与将使主梁抖振内力增大,主梁抖振内力的峰因子介于3.4至4.0之间。

关键词：虚拟激励法桥梁抖振结构内力多模态耦合随机振动风致振动抖振力谱矩阵抖振运动方程