高坝泄流诱发闸门伴生振动的双调谐TMD减振方法研究

高坝泄流诱发的闸门振动是工程水力学领域的经典问题。近期原型观测中发现的闸门伴生振动具有能量集中、频率稳定的特点,为被动式减振措施的应用提供了条件。由于流固耦合机制的复杂性,在有效衰减优势频率振动的同时应保持宽频带内的抑振效果,避免削弱伴生振动的同时产生其它机制的强烈振动。因此,考虑闸门伴生振动机制,采用双调谐TMD减振措施,建立了振动控制方程;基于H∞鲁棒控制设计目标,推导了闸门-双调谐TMD体系参数优化设计的目标函数和约束条件;并对动力特性与实际相似的简化模型进行了参数优化设计;将优化设计的双调谐TMD安装于实际闸门结构进行动力分析,结果表明该方法可以有效衰减闸门的伴生振动,保障闸门安全和正常运行。

简谐荷载作用下伴生自由振动的研究

本文基于结构动力学的基本理论 ,推导了简谐荷载作用下 ,瞬态自由振动反应的理论解。与受迫振动的理论解比较 ,详细研究了伴生自由振动的各种动力反应 (位移、加速度、内力 )的振动规律。研究结果表明 ,在一定的参数范围内 ,伴生自由振动不能忽略 。

振动时间对无阻尼单自由度简谐振动共振时振幅的影响

综合考虑了无阻尼单自由度体系在简谐荷载作用下接近共振时的固有振动、伴生振动和强迫振动,运用洛必达法则和LAB分析了体系在三者共同作用下的位移响应时程,提出了影响体系共振振幅的其它因素。

无阻尼单自由度简谐振动临近共振情况的振幅

简谐荷载作用下的无阻尼单自由度结构系统在接近共振时 ,由以往的知识可知 ,干扰频率θ接近于系统固有频率ω ,即θ→ω的情况 ,对于结构而言是危险的 ,这是对其中的纯强迫振动进行讨论后得出的结论 ,而结构的实际情况是 ,系统并不只受到纯强迫振动。本文讨论的是考虑伴生振动和纯强迫振动两者共同作用情况下 。

长周期结构考虑瞬态响应随机振动抗震分析

文章推导了单自由度体系在虚拟简谐激励作用下自由振动、伴生自由振动和稳态振动的解析解;通过引入频率比简化了伴生自由振动和稳态振动幅值比的计算公式,应用在工程结构上能与精确值吻合。提出了多自由度系统采用虚拟激励法进行抗震分析中考虑伴生自由振动的算法。最后通过算例分别在时域和频域中验证了文中公式的正确性。

暂态阶段振动的研究

本文导出了简谐激励力作用下单自由度系统受迫振动的通解公式，并在此基础上讨论了系统振动的初始条件（即暂态阶段）可能出现的某些重要的振动现象。

隔震结构动力反应研究

从结构动力学的基本理论出发 ,针对动力系统的不同频率比 ,分析了位移解中受迫振动和伴生振动的变化规律 .同时 ,根据隔震结构的动力特性 ,采用简单的力学模型 ,基于数值分析结果 ,考察了隔震结构的动力反应 .分析结果表明 ,对于频率比不大的动力系统 ,由于阻尼的作用 ,伴生自由振动很快衰减 ,故在研究中通常将其忽略 .而对于隔震结构 ,由于其自振周期较长 ,伴生振动部分占有较大的比例 ,不能忽略 .