Dynamic test methods for natural frequency of footbridge

Using environmental random vibration as the excitation,traditional accelerometer method,non-contact video method and non-contact laser method were employed to determine the natural frequency of Kunyu River footbridge.All the results of these three methods are close to 2.70 Hz,which are concordant with each other and hence credible.

地球深部壳-幔边界的层束精细结构与物理属性研究

地球深部壳幔边界的介质结构和属性在地球内部圈层结构,特别是岩石圈结构与深层动力过程的研究中占有重要地位。这不仅由于它是地壳与上地幔的分界,而且它与深部物质的分异、调整及其深、浅物质的运移和耦合密切相关。研究结果表明:①通过地震宽角反射和近垂直反射波场效应可分辨其精细结构;②壳幔边界具有高低速相间的薄层、层束状多态结构;③来自壳幔边界复杂结构的地震反射波和宽角反射波具有明显的和各异的波场特征,并具有明显的动力学响应;④壳幔边界是一个主体由榴辉岩组构的化学界面;⑤给出了壳幔边界的广义模式。

自然伽马曲线应用于古气候、古环境研究——以柴达木盆地七个泉地区古近-新近纪地层为例

关于全球气候变化过程的研究一直是国内外关注的焦点,而将GR曲线应用于重建古环境、古气候方面的工作目前还处于尝试性阶段。本文在研究七23井GR曲线的基础上,利用水体盐度、古生物化石资料加以验证,发现GR曲线可以敏感地反映古气候、沉积环境的变迁。并据此完整恢复了研究区干旱气候→暖湿气候→干旱气候的4次波动,扇三角洲相与滨浅湖相的交替沉积,水体在湖盆扩张与收缩过程中浅→深→浅的变化。且在GR值下降→气候变干→水体变浅的普遍规律下,总结出波频高低和波幅大小的一系列组合可以较为详尽的反映沉积环境信息。同时GR曲线的突变有记录短时间内沉积环境及气候突变事件的能力,由此可提取出研究区与青藏高原隆升有关的古地理信息。故GR曲线能够成为恢复古环境、古气候的有用参考指标。

2-DOF汽车悬架系统非线性动力学分析

为了研究外部激励作用下悬架系统的动态特性,建立了考虑非线性弹簧力和非线性阻尼力的二自由度四分之一车辆动力学模型。采用增量谐波平衡法分析了激励比和非线性刚度系数对悬架系统的动态特性的影响,并得到了各次谐波响应的幅频特性曲线。研究结果表明,在不同的激励比和非线性刚度系数作用下悬架系统表现出超谐波共振、主共振、多解、硬式/软式非线性以及跳跃不连续等强非线性行为。与此同时,悬架系统的超谐波共振响应对激励比具有明显的敏感性。除此之外,各参数对系统的主共振峰值及硬式非线性具有较大的影响。在一定范围内减小激励比和增大非线性刚度系数能够有效地降低悬架系统的振动幅值。

核电厂动力机器模型基础动力参数测试的优化

核电厂汽轮机厂房多位于坚硬的岩石地基上,模型基础动力参数测试共振频率达到100 Hz以上,土质地基上常用的测试方法由于其机械式激振器扰频上限低的缺陷,对核电厂岩石地基适用性很差。在激振器、垫层、激振器与模型基础的连接方式、测试方式等方面进行研究,优化、改进了测试设备和测试方法,开发了全自动常扰力测试控制系统,使之更适合核电厂岩石地基,测试结果更准确地代表岩石地基的动力特性。

氦光泵磁力仪信号的分析及检测

研究了氦光泵磁力仪中共振曲线、基频调制信号和二倍频信号的特征及关系,将二倍频信号应用到光泵磁力仪检测系统中,利用其幅值在共振区外为零、在共振点处达到峰值这一特性,解决了当外磁场变化超出共振区范围时,光泵磁力仪仅利用基频调制信号难以重新快速定位共振点的问题。系统实测信号幅值变化曲线与数学模型曲线相符合,实测共振曲线线宽约200 nT,在共振点处二倍频信号经放大其峰峰值可达12.6 V,满足实用要求,为光泵磁力仪性能的提升提供了有效方法。

一种Hilbert变换法在非线性系统分析中的应用

Hilbert变换是信号处理领域常用工具之一,将Hilbert变换法改进并应用到信号分解和非线性系统振动分析中。振动信号的多谐波性,使得Hilbert变换法提取信号的瞬时频率和瞬时相角可以通过滤波的方法分离成快变和慢变两部分,从而提取系统的振动分量;通过迭代计算,依次获得振动信号中所有谐波分量;将非线性振动方程用瞬态幅值相关的瞬态参数表示,从而求解系统的频响关系曲线方程。通过相应的数值模拟计算,验证了改进的Hilbert变换法在非线性振动分析的有效性。

一种数字频率特性测试仪的设计

设计了一种基于正交调制原理的数字频率特性测试仪,系统用稳态响应法测量电路的频率特性.单片机作为主控芯片,完成系统的总体控制及数字信号处理;使用集成的直接数字频率合成芯片输出全频率范围内的正弦波.系统对待测电路的输入信号及其输出响应采样,经数字信号处理后,获得电路的幅频特性和相频特性.设计的测试仪测某RLC网络,中心频率的相对误差小于0.2%,有载品质因数相对误差小于1.25%,最大电压增益大于-1 d B.频率特性测试仪输入输出阻抗均为50Ω,幅频误差绝对值小于0.5 d B,相频误差绝对值小于3°,测试仪能满足微机械谐振传感器特征参数测试需求.

低孔低渗砂岩加载条件下的声波传播特性实验研究

以低孔低渗砂岩在不同围压条件下的岩石力学测试实验及力学实验过程中岩石纵、横波时差和波形等的采集实验为基础,研究低孔低渗砂岩在三轴和单轴加载过程中声波波速、幅度、频谱特性的变化特征。研究发现:(1)低孔低渗砂岩的声波纵、横波速及频谱特性随岩石变形和破坏的阶段变化而变化。在岩石中裂隙、孔洞压密阶段,纵、横波波速都快速上升;纵、横波速达到峰值时的轴向应力与岩石抗压强度的比值随孔隙度与渗透率乘积的增大而减小。(2)声波纵、横波波形的变化与岩石的变形紧密相关。随着轴向载荷增大,岩石内部裂纹的产生和扩展,当岩石轴向应力为极限强度的60%左右时,横波波形末端出现明显的散射波信号。(3)随着轴向载荷增大,岩石被压实,频谱曲线上的振幅呈增大趋势;随着岩石轴向载荷进一步增加,裂纹产生,频谱曲线上低频端较高频端活跃。(4)岩石达到峰值强度前阶段,纵波首波振幅和频谱主振幅都表现出上升趋势,且弹性压缩阶段,首波振幅和频谱主振幅上升速率较快,裂纹不稳定扩展阶段,主振幅表现出比首波振幅低的上升趋势。低孔低渗砂岩加载过程中表现出来的声波传播特性的变化特征,对其内部裂缝动态变化的预测和稳定性评价都具有重要的指导意义。

薄壁圆柱壳旋转波动振动分析

应用Donnell's简化壳理论,在考虑阻尼的情况下,用复分析的方法研究了旋转的薄壁悬臂圆柱壳在法向激振力作用下的线性波动振动.研究结果表明,使用复分析方法可以很好地求解圆柱壳的旋转波动振动问题.解的前行波、后行波实部为零可用来确定产生共振的频率及转速,而虚部可确定响应值大小.旋转的薄壁圆柱壳在线性振动时,有两个共振频率.波动共振响应曲线为拍,其幅值大小与波动模态阻尼比有关,一般后行波响应幅值要大于前行波响应幅值.

活化振动给料机动力学分析

较为详细地介绍了活化给料机的结构,利用集中质量法简化了力学模型,建立了转动的复杂动力学微分方程,通过求解方程,画出了x方向的幅频特性曲线和相对振幅曲线以及y方向上的幅频特性曲线。从振动特性方面来解释了活化给料机的运动特性。

单自由度系统强迫振动下Kelvin模型和Maxwell模型的比较

以Kelvin模型和Maxwell模型为对象,研究了单自由度系统强迫振动下2种模型的系统响应。首先,将单自由度强迫振动分为简谐激励下的强迫振动、偏心质量引起的强迫振动和支承运动引起的强迫振动3种情况,分别在这3种情况下建立了2种模型的运动微分方程,并得到了系统的解析解。随后,通过解析解得到了振幅放大因子和相位差的解析式,研究了系统的幅频响应曲线和相频响应曲线。通过比较2种模型的幅频响应曲线,发现在偏心质量和支承运动引起的强迫振动情况下Maxwell模型在小阻尼时振动控制效果远优于Kelvin模型。

单相电压型桥式逆变器模型参数的实验测定

介绍了单相电压型桥式逆变器的数学建模方法,并分析了模型中各参数的影响因素。空载情况下的逆变器可近似等效为一个二阶系统,通过实验测量其不同频率时的输出电压,得到了逆变器空载时的幅频特性,与已知二阶系统的幅频特性曲线进行拟合,最终得到了准确的逆变器模型参数值。实验结果证明了该测试方法的有效性和可行性。

基于Matlab的单自由度振动系统的数学仿真实验

根据单自由度振动系统数学模型,设计了单自由度振动系统的数学仿真实验,实验结果给出了振动方程的数值解,并用几何方式定量描述了振动过程和频幅特性.

非线性隔振系统反馈控制动力学特性研究

建立含速度反馈控制的两自由度非线性隔振系统模型,推导系统的幅频特性关系式;研究反馈控制增益对幅频特性曲线的影响,得到曲线共振峰随反馈增益变化的规律。当增益增大时,共振峰左移并逐渐消失,本质上反映了该反馈对大幅值振动的抑制过程。通过计算分析反馈控制时系统的Lypunov指数谱随控制参数变化的规律,得到可用于系统混沌控制的参数范围,表明系统在一定的参数条件下可以处于混沌状态和周期状态。通过实验研究观察到系统出现的基频和超谐波响应,通过控制可以使得线谱成分得到有效降低,从而可为非线性隔振系统混沌控制和设计提供有益参考。

高速立式加工中心主轴箱阻尼减振的数值模拟

阻尼减振有着优良的减振效果,通过阻尼结构耗散系统的振动能量,减小谐响应的振幅。把阻尼结构引入到主轴箱系统中,建立阻尼减振模型用于阻尼减振的数值模拟中。通过对高速立式加工中心主轴箱减振前后的模型谐响应分析,得到减振前后的谐响应幅频曲线,从曲线中可以直观地看出振幅的变化情况。由于阻尼减振技术实施的简单性和良好的减振效果,所以适用于高速立式加工中心主轴箱减振。

准零刚度系统力传递率特性及实验研究

建立了准零刚度系统的一般理论模型,讨论了系统在静平衡位置达到准零刚度的条件以及静平衡位置附近力与位移的关系。分析了准零刚度系统的幅频特性、跳跃频率及力传递率的特性,讨论了力传递率随激励力幅值、系统阻尼和系统刚度的变化趋势。设计并搭建了准零刚度试验台架,通过与线性系统的对比验证了准零刚度系统对低频振动隔离影响的优越性。

桩基模型基础地基动力参数测试应用分析

针对实际工程桩基存在的明置与埋置基础两种使用工况,利用电磁激振器对实际工程项目PHC预制管桩试桩及预制方桩试桩分别进行桩基竖向、水平回转向及扭转向稳态强迫振动试验,通过桩基振动动力特性测试,了解单桩的抗压刚度、桩基抗剪和抗扭刚度系数、桩基竖向和水平回转向第一振型以及扭转向的阻尼比、桩基竖向和水平回转向以及扭转向的参振总质量、模型桩基与工程桩基的动参数换算要求。实际两种桩型模型基础地基动力特性参数测试成果显示,桩基模型基础在埋置工况下其动力特性参数数值都大于明置工况下对应的试验参数数值,桩基模型基础的第一振型共振频率竖向振动最大,水平回转向与扭转向接近,块体参振质量略大于基础本身质量,数据显示基础模型周围的土体也参与了振动,土体的参振质量在计算中不可忽略,土体的参振质量也会影响到地基动刚度的计算。

单自由度振动系统幅频特性曲线的检测方法

以单自由度振动系统为例 ,阐述了振动系统幅频特性曲线的仪器绘制方法 。

弛张筛浮动筛框与主动筛框合理质量比的研究

为了丰富国内弛张筛关键结构部件的设计参考依据,对弛张筛浮动筛框与主动筛框的质量比进行了研究。建立了弛张筛有阻尼的力学模型,绘制了主、浮筛框幅频特性曲线,分析了质量比对弛张筛振幅稳定性的影响,设计并制作了一台半工业性弛张筛,进行了试验验证。结果表明:剪切弹簧刚度不变时,质量比增加,主、浮筛框的幅频特性曲线左移,主、浮筛框振幅降低;弛张筛加入物料后,振动系统的二阶共振频率会发生漂移,应选择合适的质量比,使其漂移幅度10%以内;在设计条件能满足的前提下,应增加质量比,以减少物料质量对弛张筛振幅的影响,为弛张筛的合理设计提供参考依据。