弹性支承梁的模态分析及应用

推导了弹性支承梁的横向自由振动模态的特征方程。计算了几种不同弹性支承梁的前几阶反映固有频率的无量纲特征值 ,有的还列出了特征值随弹性刚度系数变化而变化的表格。将弹性支承梁的方法应用于平面刚架的弯曲振动模态分析 ,取得了比较好的结果。

弹性支承梁损伤识别的二步方法

采用边界为弹簧 -集中质量梁模型 ,考虑梁振动时边界条件对频率与振型的影响。利用摄动原理 ,推导了由边界为弹簧 -集中质量模态求等效的一端固支一端铰支简支梁振动模态的公式 ,进而采用广义逆方法识别一端固支一端铰支梁的损伤。

刚性与弹性支承梁动力响应分析的新方法

首先建立了能反映动力学初值—边值问题的全部特征的有阻尼刚性与弹性支承梁动力学的一类变量广义Hamilton型拟变分原理,然后提出拉格朗日力学体系下的空间有限元—时间子域法,该法对空间域采用有限元来离散,而时间子域采用5次Hermite插值多项式插值.数值计算结果表明该方法的计算精度和效率都明显高于其它数值计算方法.

基于非线性能量阱的弹性支承梁振动抑制

弹性支承梁易在外部荷载作用下发生大幅振动,本文采用非线性能量阱技术,对弹性支承梁的非线性主共振响应的振动抑制开展研究。基于Hamilton原理,建立非线性能量阱与弹性支承梁的耦合运动方程。通过数值仿真分析,研究不同参数条件下非线性能量阱的振动抑制效果,利用能量法研究非线性能量阱对主结构振动抑制的能量消耗。结果表明:非线性能量阱的运用使系统响应幅值显著下降;随着时间增长,系统总能量大幅下降并趋于稳定,非线性能量阱能实现对弹性支承梁的有效振动抑制。

带集中质量和弹性支承梁的横向固有振动分析

本文给出带集中质量和弹性支承梁横向固有振动的精确分析方法。示例表明。

弹性支承梁在工程中的应用

作为弹性支承的结构物，在工程中普遍存在。本文提供的弹性支承梁模型及其计算通式，具有普遍的实用意义。文中以算例作为说明，以达举一反三之目的。

弹性支承边界条件对桥梁共振与消振的影响机理分析

铁路桥梁服役过程中,因支座病害和冲刷等作用,桥梁端部约束常发生弱化。该文旨在理论解析边界支承条件及其变化对桥梁动力特性及共振与消振条件的影响机理。文章首先提出考虑左右支承刚度不等的弹性支承梁振型的简化表达,建立了移动连续荷载作用下弹性支承梁自由振动的理论闭合解;然后推导考虑左右支承刚度不等的桥梁共振与消振条件,理论解析桥梁-支承刚度比(刚度比)、左右支承刚度不等比(刚度不等比)的影响机理;最后通过数值模拟验证理论解的准确性,并参数化分析支承条件参数对桥梁动力特性及共振与消振条件的影响规律。研究结果表明:(1)弹性支撑梁的频率随弹性支承的刚度比和刚度不等比增大而减小;(2)弹性支承梁的共振与外部消振速度参数与简支梁一致,但共振与外部消振速度降低,更易激发共振与外部消振;(3)支承条件对桥梁内部消振条件影响大,当左右支承刚度相等时,存在唯一内部消振条件,否则不发生内部消振;(4)当桥梁支承弱化或者两侧刚度不等时,基于简支梁的最佳跨长对共振的消除效应将逐渐失效;(5)阻尼有利于抑制桥梁共振幅值,对外部消振存在微小的非零值“阻尼泄露效应”;(6)当两侧支承刚度不相等时,桥梁最大响应位置偏离桥梁跨中,需在桥梁检测时关注。

时滞作用下电磁-压电弹性梁的俘能特性分析

在土木工程结构的健康监测、振动控制中,以压电材料为主要部件的传感系统或主动控制系统得到广泛应用,而在实际工程中,压电耦合系统的供能问题亟待解决。所研究电磁-压电弹性梁的俘能系统是由弹性支座梁与压电作动器、传感器和电磁能量采集器共同构成的闭环反馈控制系统,其中电磁能量采集器(ElectromagneticEnergyHar-vester,EMEH)的能量俘获单元的原理是移动磁铁在固定磁铁之间进行往复振荡,在基础激励下移动磁铁的振荡产生电势能,从而在能量俘获线圈口产生电流。根据Hamilton原理建立电磁-压电弹性梁的非线性振动控制方程,通过Galerkin方法得到时滞微分方程组,利用数值仿真分析,研究不同控制参数、系统参数对能量采集效果的影响。研究结果表明:增大移动磁铁质量能有效提高能量采集效率,且对电磁-压电弹性梁主结构的位移响应影响较弱;另一方面,通过调节控制增益和时滞参数,在达到较优控制效果情况下,可使电磁能量采集器具有一定的俘获效能。

GDQR求解切向力下复杂弹性支承梁的稳定性

针对具有复杂弹性支承条件下的欧拉梁,建立其在切向力作用下的运动微分方程.采用广义微分求积法(GDQR)对微分方程在空间上进行离散,获得由动力方程组及边界条件组成的特征值矩阵方程,通过求解特征值矩阵方程来分析梁的稳定性.由计算结果可以发现:剪切系数对临界载荷的影响与梁两端4个支撑弹簧的刚度组合关系密切,当两端各有一个弹簧刚度取无穷大时,剪切系数对临界载荷大小没有影响;随着剪切系数的变化,一端固支、一端弹性支承梁的失稳形式会发生突变.

五跨弹性支承连续深受弯梁的内力计算

给出界限刚度系数ξｂ和相对柔度系数η的概念，并通过有限元计算结果给出了ξｂ的数值．当连续梁的Ｋ／（Ｅｂ）≥ξｂ时，可按铰支连续梁计算；当连续梁的Ｋ／（Ｅｂ）＜ξｂ时，应按弹性支承连续梁计算．当相同跨数的弹性支承连续梁的相对柔度系数η相等时，其支座反力相同．编制弹性支承连续梁的内力计算表格只需跨数和相对柔度系数两个参数．

TLC660轮胎式运梁车架桥喂梁工况刚、弹性混合支承连续梁的弯矩计算

针对2列10轴线液压悬挂TLC660型轮胎式运梁车在架桥喂梁工况下的主梁结构(前、后设液压缸支腿,将其模拟为只有3跨的刚、弹性混合支承连续梁,然后建立力法方程进行弯矩及支反力求解,所得结果经过有限元方法验证。然后利用上述结果还原到实体的TLC660运梁车结构中,最终求出车架主梁在喂梁工况下各截面的实际弯矩,以作为车体设计的依据。所述方法构思新颖、步骤简单明确,容易操作。

带转动约束的弹性支承连续梁计算

介绍求解带转动约束的弹性支承连续梁的数值计算方法,推导了采用结构力学混合法求解该问题的基本力学方程,编制了计算机应用程序,可供工程设计使用。

基于简化模型的铁路简支梁桥横向振动分析方法

为解决铁路简支梁桥横向车桥耦合仿真分析方法效率低下的问题,提出考虑桥墩影响的铁路简支梁桥横向振动简化模型和分析方法。首先将列车横向激励简化为移动蛇形力,将桥梁横向简化为弹性支承梁;其次推导弹性支承梁在移动蛇形力作用下的振动解析解并分析共振消振条件;最后将简化分析方法与既有车桥耦合仿真分析方法得到的结果进行对比,以验证该方法的正确性并对其适用性进行探究。结果表明:该方法得到的桥梁横向振动随相关参数的变化规律与既有车桥耦合仿真分析方法一致,同时大大提高了分析效率,具有一定实用价值。

铁路轨道强度及弹性点支承连续梁的Spline函数解法

本文从集中荷载作用下铁路轨道的钢轨及弹性点支承连续梁的挠曲曲线是三次Spline曲线出发,利用Spline函数和工程力学基本知识,建立了挠曲曲线位移及二阶导数列向量满足的联立矩阵方程,从而可以解得钢轨位移、弯矩及剪力,同时,自然地给出挠曲曲线的表达式。与有限单元方法比较,本文方法具有公式推导简捷,思路清晰,便于计算机计算,而且计算工作量较小等优点。

基于弹性支承连续梁法的混凝土斜拉桥合理成桥索力计算方法

为准确方便地确定混凝土斜拉桥的合理成桥索力,利用结构弯曲应变能最小化原则,将斜拉索视为弹性支承,将主梁和桥塔均视为弹性支承连续梁,提出一种基于弹性支承连续梁模型的混凝土斜拉桥合理成桥索力计算方法。该方法首先计算恒载作用下主梁的弹性支承力,作为斜拉索的竖向分力,求得斜拉索的合理成桥状态索力初始值,再根据塔偏变形引起的索力变化修正索力初始值最终得到合理成桥索力。以增江特大桥为工程背景,采用本文方法计算合理成桥索力及在该索力下的主梁弯矩、应力、结构位移等成桥结构响应。结果表明:所计算出的成桥索力中,恒载作用下主梁支承力产生的索力初始值占比大,而塔偏修正值占比小;该索力能够使混凝土斜拉桥结构达到合理成桥状态,同时其计算过程简化,计算量小,可为混凝土斜拉桥合理成桥索力计算提供一种新思路。

振动台固频调谐的弹性支承变刚度装置结构设计计算

介绍了振动台固频调谐的弹性支承变刚度装置结构设计及传动计算。采用阿线盘传动特性实现三个移动支座定心同步径向移动,以同步改变三根弹性支承梁悬伸量而达到调频的目的。通过变刚度装置结构方案、弹性支承梁尺寸和阿线盘传动动力等设计计算和样机试验,固频调谐效果显著;弹性支承调节为50-300mm时,能保证系统固频在10-120Hz内调谐,具有较好的实用价值。

计算弹性支承连续梁浮桥的柔度矩阵法

运用力法原理解舟舷支承连续梁,工程兵学院董涤新教授在“矩阵在军用桥梁中应用”一文中已有所论述。本文将推广应用柔度矩阵法计算边孔(即过渡部分)为悬臂铰接,河中为多跨弹性支承,且端部有加强墩的连续梁体系浮桥,如图1(a)所示。文中将着重叙述各种柔度系数及各种物理量影响线(含岸边支点反力、边孔力矩、边孔大浮墩反力、铰压力。

抱罐车抱罐工况刚弹性混合承整车稳定性校核方法

将抱罐车在抱罐工况下的车架结构(车架后端设置液压支腿)模拟为带悬臂的两跨刚、弹性混合支承连续梁的一次超静定结构,然后建立力的平衡条件和前、后轴轮胎的变形协调条件方程,最终求出抱罐车在抱罐工况下前、后轴载荷及支腿支撑力.通过计算抱罐状态抱罐车前桥轮胎的变形回弹量来检验前桥轮胎是否离地,为校核抱罐车抱罐状态的稳定性和抱罐工况的安全性提供了一种有效的方法。

大跨度连续钢箱梁横隔板的合理布置

根据偏心荷载作用下钢箱梁的受力特点，从分析畸变翘曲应力的角度出发研究钢箱梁横隔板的合理布置。提出采用弹性支承连续梁比拟法分析大跨度变截面钢箱梁的畸变翘曲应力。根据单室矩形箱梁畸变控制微分方程与弹性地基梁弯曲控制微分方程的相似性，将单室矩形箱梁的畸变比拟成弹性支承连续梁的弯曲，据此求解考虑横隔板间距和刚度影响的单室矩形箱梁的畸变翘曲应力。以控制箱梁畸变翘曲应力不超过弯曲正应力15％为目标采用该方法确定崇启大桥横隔板的合理布置形式为：当横隔板间距设置为5.6m时，在各墩墩顶宜采用实腹式横隔板；在其他位置可采用桁架式横隔板。

横梁分析法在曲线桥结构分析中的应用

平面曲线桥中，由于弯扭耦合作用，横梁对于增强桥梁的结构整体性、加强主梁之间的横向联系、改善主梁荷载横向分配性等起到重要作用，因此设计时不仅要求横梁的刚度要大，还应把横梁作为主要受力构件加以考虑。文章将曲线桥的横梁看作弹性支承在主梁上的多跨连续梁，主梁与横梁形成互为弹性支承的格构，充分考虑弯扭耦合作用的特卢、和横梁自身的变形，首先建立曲线桥横梁分析法的计算力学模型，然后用矩阵位移法推导横梁分析法计算曲线桥的基本公式，最后通过算例验证其可行性和准确性。