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导管架式海上升压站初始条件下瞬态响应频域计算方法研究

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振动工程学报 2022年第2期35卷 342-350页

作者：袁建平孙震洲陈杰峰卢洪超浙江省深远海风电技术研究重点实验室浙江杭州311122 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司浙江杭州311122 华南理工大学土木与交通学院广东广州510641

导管架式海上升压站的瞬态响应分析依赖时域积分法,初始条件引起的瞬态响应中阶次较高的振动成分,必须取足够小的计算时间步长才能得到较准确的结果。针对海上升压站的瞬态响应分析,提出一种基于Laplace变换的频域计算方法。该方法通过... 详细信息

导管架式海上升压站的瞬态响应分析依赖时域积分法,初始条件引起的瞬态响应中阶次较高的振动成分,必须取足够小的计算时间步长才能得到较准确的结果。针对海上升压站的瞬态响应分析,提出一种基于Laplace变换的频域计算方法。该方法通过振动系统的特征值分析得到传递函数的极点和零点,进而计算传递函数的极值和留数,同时将初始条件考虑到瞬态响应的极值和留数中,经Laplace逆变换得到时域瞬态响应。分别采用四自由度系统和导管架式海上升压站数值模型对此方法进行验证,并与Newmark⁃β法进行对比,结果表明该方法计算的瞬态响应与Newmark⁃β法计算结果吻合较好,并能够避免Newmark⁃β法由于时间步长较大引起的误差,说明了该方法的正确性。

关键词：结构振动海上升压站瞬态响应 Laplace变换极值⁃留数

柔性齿圈行星轮系耦合模型创建及振动特性研究

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哈尔滨工程大学学报 2023年第6期44卷 1027-1036页

作者：胡升阳方宗德侯祥颖刘超关亚彬安徽理工大学机械工程学院安徽淮南232001 西北工业大学机电学院陕西西安710072 南京航空航天大学机电学院江苏南京210016 西安理工大学机械与精密仪器工程学院陕西西安710048 燕山大学机电工程学院河北秦皇岛066004

针对柔性齿圈结构振动特性分析缺失以及现有传动系统特性分析方法不足,本文结合模态叠加法、承载接触分析技术与集中质量法,构建了考虑轮齿间接触特性、结构振动与系统振动的行星轮系模型。分析了柔性齿圈行星传动系统的结构振动特性及... 详细信息

针对柔性齿圈结构振动特性分析缺失以及现有传动系统特性分析方法不足,本文结合模态叠加法、承载接触分析技术与集中质量法,构建了考虑轮齿间接触特性、结构振动与系统振动的行星轮系模型。分析了柔性齿圈行星传动系统的结构振动特性及柔性齿圈对系统动态性能的影响,并避免了集中质量模型无法计入构件结构振动,全有限元模型计算量过大、收敛困难,现有刚柔耦合模型的刚性接触、齿轮参数标准化以及难以引入构件误差等问题。本文为柔性齿圈的设计以及传动系统动态特性的深入探究提供了模型基础和理论指导。

关键词：柔性齿圈行星传动系统刚柔耦合模型力元误差轮齿接触特性结构振动系统振动

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列车交会时高架轨道箱梁结构振动特性分析

铁道工程学报 2023年第1期40卷 28-33页

作者：罗锟姜兴董玉英华东交通大学铁路环境振动与噪声教育部工程研究中心南昌330013

研究目的:针对列车交会运行时高架轨道箱梁结构的振动问题,基于车桥耦合动力学理论,建立多种列车交会工况下的车桥耦合联合仿真模型,从时域和频域的角度分析列车交会运行时箱梁结构振动传递规律,以期为高架轨道箱梁结构振动噪声控制提... 详细信息

研究目的:针对列车交会运行时高架轨道箱梁结构的振动问题,基于车桥耦合动力学理论,建立多种列车交会工况下的车桥耦合联合仿真模型,从时域和频域的角度分析列车交会运行时箱梁结构振动传递规律,以期为高架轨道箱梁结构振动噪声控制提供理论依据。研究结论:(1)列车双线等速交会时,箱梁结构跨中截面的位移响应大于列车双线不等速交会时的位移响应,其中在箱梁顶板和底板位置,等速交会时的振动位移响应约为列车单向运行时的2倍,不等速交会时的振动位移响应约为列车单向运行时的1.66~1.72倍;(2)列车双线等速交会与单向运行时的箱梁局部振动频率基本相同,但等速交会时的加速度响应幅值约为单向运行时的2倍;(3)列车通过时,翼缘板处振动位移最大,腹板次之,底板最小;(4)本研究成果可为高架轨道箱梁结构减振设计提供理论依据。

关键词：城市轨道交通箱梁结构车桥耦合结构振动

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结构振动和声辐射的可控性和可观性指标

声学学报 2016年第6期41卷 820-832页

作者：黎胜于丹竹大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室运载工程与力学学部船舶工程学院大连116024 高新船舶与深海开发装备协同创新中心上海200240

结构振动和声辐射的可控性和可观性指标对有源控制系统作动器/传感器的布置具有重要意义。对结构振动和声辐射的可控性和可观性指标进行了研究,提出了基于声压输出的振动模态可观性指标,在振动模态可控性和可观性指标的基础上,结合振动... 详细信息

结构振动和声辐射的可控性和可观性指标对有源控制系统作动器/传感器的布置具有重要意义。对结构振动和声辐射的可控性和可观性指标进行了研究,提出了基于声压输出的振动模态可观性指标,在振动模态可控性和可观性指标的基础上,结合振动模态的声辐射效率,提出了结构声辐射的可控性和可观性指标和基于声压输出的可观性指标。以板结构为例,对结构振动和声辐射的可控性和可观性指标进行了计算分析和讨论,比较了基于声压输出和基于振动响应输出的振动模态可观性,重点研究了基于声压输出的振动模态可观性和结构振动及声辐射的可观性特点,最后对指标值在结构声有源控制中输入(输出)位置选择上的应用进行了讨论和比较,通过数值仿真对指标的有效性进行了验证。

关键词：声辐射可观性有源控制结构振动可控性结构声模态控制辐射声场辐射控制振动响应

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基于随机子空间和统计模型的输电塔损伤识别

振动．测试与诊断 2023年第2期43卷 329-335,411,412页

作者：曹枚根杨婷婷王瑜郑翀周文松北方工业大学土木工程学院北京100144 哈尔滨工业大学结构工程灾变与控制教育部重点实验室哈尔滨150090 哈尔滨工业大学土木工程智能防灾减灾工业和信息化部重点实验室哈尔滨150090 国网温州供电公司温州325000

针对输电塔结构,给出一种基于随机子空间结合统计模型的损伤诊断方法,利用输电塔振动响应信号挖掘数据统计特征并构建高灵敏损伤诊断指标实现输电塔结构局部构件的损伤检测。首先,获取输电塔结构的瞬态动力响应数据;其次,利用随机子空... 详细信息

针对输电塔结构,给出一种基于随机子空间结合统计模型的损伤诊断方法,利用输电塔振动响应信号挖掘数据统计特征并构建高灵敏损伤诊断指标实现输电塔结构局部构件的损伤检测。首先,获取输电塔结构的瞬态动力响应数据;其次,利用随机子空间法识别模态参数,构造名义模态参数,并定义一个与参数识别过程相关的残差向量表征结构动力参数变化;最后,计算该残差对结构参数的灵敏度,并构造残差灵敏度的χ^(2)统计量作为结构损伤诊断指标。通过数值模拟及现场试验对某足尺输电塔结构进行分析,结果表明,上述方法可有效对输电塔结构局部构件的螺栓松动、杆件破坏等损伤进行识别。

关键词：输电塔结构振动随机子空间算法统计模型损伤识别

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海上风电基础冲刷动力特性及在线监测

清华大学学报（自然科学版） 2023年第7期63卷 1087-1094页

作者：王鑫林鹏黄浩东袁兢邱旭刘鑫清华大学水利水电工程系北京100084 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司北京102209 清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室北京100084

海上风电由于其风资源条件好,不受占地条件约束等优点,在全球能源战略中的地位不断提升。海上风电基础广泛存在冲刷问题,冲刷会导致基础承载力下降、结构固有频率变化和海底输电管缆暴露等风险,因此对基础冲刷的监测和预警至关重要。该... 详细信息

海上风电由于其风资源条件好,不受占地条件约束等优点,在全球能源战略中的地位不断提升。海上风电基础广泛存在冲刷问题,冲刷会导致基础承载力下降、结构固有频率变化和海底输电管缆暴露等风险,因此对基础冲刷的监测和预警至关重要。该文首先分析了基础冲刷的动力特性,建立了风机-塔筒-基础一体化仿真模型,研究了基础冲刷深度与基础固有频率的相关关系,并分析了冲刷对结构动力响应的影响;其次提出了基础冲刷低频振动监测方法,并研发了一套海上风电基础冲刷低频振动监测系统。通过该系统在江苏某海上风电场的运用实例分析,探讨了未来基础冲刷监测的改进方向,研究成果可为国内外海上风电工程提供参考。

关键词：海上风电基础冲刷在线监测结构振动频率

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工装约束下火箭舱段壳体的结构振动特性研究

振动．测试与诊断 2022年第4期42卷 726-732,826页

作者：韩飞任全彬苏明慧固体火箭发动机燃烧、热结构与内流场国防科技重点实验室西安710025 西安交通大学航天航空学院西安710049

将地面试验中卡环工装对舱段壳的影响转化为弹性边界条件下圆柱壳耦合结构的振动问题,通过卡环工装与圆柱壳接触建模计算得到工装作用于舱段壳的法向约束刚度,并采用增补函数的方法构建了工装约束边界条件下圆柱壳耦合结构的振动理论分... 详细信息

将地面试验中卡环工装对舱段壳的影响转化为弹性边界条件下圆柱壳耦合结构的振动问题,通过卡环工装与圆柱壳接触建模计算得到工装作用于舱段壳的法向约束刚度,并采用增补函数的方法构建了工装约束边界条件下圆柱壳耦合结构的振动理论分析模型。结果表明:本研究模型能够反映卡环工装对于舱段壳振动特性的影响,理论计算结果与试验测试结果的变化趋势基本一致;在卡环工装的约束下,舱段壳的低频振动受到显著抑制,工装的约束刚度及其在舱段壳上的夹持位置对于舱段壳振动特性具有较大影响。

关键词：卡环工装圆柱面接触法向接触刚度弹性边界结构振动

维普期刊数据库评论

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基于区间数学方法的结构参数识别

应用数学和力学 2024年第5期45卷 571-581页

作者：宋海洋东北电力大学建筑工程学院吉林吉林132012 东北电力大学吉林省电力基础设施安全评估与灾害防治重点实验室吉林吉林132012

统计能量分析方法是目前处理结构高频振动的有效方法之一,在航空、航天、船舶和机械等领域得到了广泛的应用.内损耗因子和耦合损耗因子是统计能量分析方法中非常重要的两个结构参数,这些参数可以利用试验测量得到的外部输入功率和结构... 详细信息

统计能量分析方法是目前处理结构高频振动的有效方法之一,在航空、航天、船舶和机械等领域得到了广泛的应用.内损耗因子和耦合损耗因子是统计能量分析方法中非常重要的两个结构参数,这些参数可以利用试验测量得到的外部输入功率和结构模态能量通过理论方法识别出来.传统的统计能量分析参数识别方法没有考虑输入功率和模态能量的测量误差对识别结果的影响,识别结果精度较低,难以满足工程需要.该研究将区间数学方法应用于统计能量分析的参数识别,提出了一种可以考虑模态能量测量误差和输入功率测量误差的参数识别方法,揭示了模态能量和输入功率的测量误差对参数识别的影响规律,提高参数识别的准确性.该文的研究内容可以为后续的结构设计和安全性分析提供参考.

关键词：区间数学参数识别统计能量分析结构振动

弯管对末端带弹性障板充液管路辐射声能量的影响

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声学学报 2022年第1期47卷 126-138页

作者：黎亚军孙红灵孙陆阳杨军中国科学院噪声与振动重点实验室(声学研究所) 北京100190 中国科学院大学北京100049

基于声固耦合有限元方法建立了末端带弹性障板的充液管路数值模型,重点分析了不同激励下弯管对管口辐射声能量的影响。结果表明:弯管引入的高阶周向模式耦合使结构振动和流体声传播都发生明显改变,以致系统辐射声能量及主要能量贡献源... 详细信息

基于声固耦合有限元方法建立了末端带弹性障板的充液管路数值模型,重点分析了不同激励下弯管对管口辐射声能量的影响。结果表明:弯管引入的高阶周向模式耦合使结构振动和流体声传播都发生明显改变,以致系统辐射声能量及主要能量贡献源也发生转移,并随激励方式和频率而不同。对本文管路模型,平面波激励下弯管系统在低频的结构辐射声能量明显增加,在高频段呈流体声与结构声交替主导的特点。径向力激励下直管系统的总声能量几乎全部来自于弹性障板辐射结构声,而弯管的声固耦合使得管口流体声功率显著增加。在轴向力激励下弯管耦合使系统总辐射声功率显著下降的同时管出口的流体声功率反而增加。

关键词：声功率障板声固耦合有限元方法结构振动模式耦合声能量弯管