变速荷载作用下加筋低路堤动力响应分析

为研究变速荷载作用下加筋低路堤的动力响应,将荷载假设成变速均布线荷载,并考虑由于荷载变速产生的水平向应力,将加筋低路堤视为层状各向同性弹性层,采用Goodman模型表示层间接触条件。利用Garlerkin法推导出Fourier变换域内加筋低路堤动力响应的控制方程,提出一种模态叠加法,Duhamel积分和Fourier逆变换相结合的方法推导出任意时刻动力响应的数值解。采用两个算例验证方法的正确性,分析层间接触条件、荷载加速度、路堤高度和筋材刚度对加筋低路堤动力响应的影响。结果表明:层间接触状态对路面结构层底部的位移影响显著,尤其对纵向位移影响很大,且变速状态下这种影响更加明显,工程中应尽量使加筋土上下表面处于完全连续状态;随着初速度和加速度的增加,路面结构层动挠度显著增加,地基土表面动应力峰值明显增加,动应力路径显著增大且沿顺时针偏转;加速度对于正应力和剪应力在加筋低路堤中的衰减有一定的影响;增加加筋材料刚度会导致应力在加筋低路堤中的衰减,剪应力比最大可减小47.9%,正应力比最大可减小29%。

匀变速荷载作用下Vlazov地基上梁的动力响应分析

针对匀变速荷载作用下道路路面的动力响应问题,本文将荷载假设成匀变速均布荷载,将路面视为置于Vlazov地基上的Euler-Bernoulli梁,利用一种Fourier变换与有限差分法结合的方法,对Vlazov地基上梁在匀变速荷载作用下的动力响应进行了数值求解。与均质弹性地基上梁在单轴匀速荷载作用下的动挠度理论解进行了对比并验证了方法的正确性。分析了荷载加速、减速和初速度对梁的动态挠度的影响,研究结果表明:荷载加速、减速和初速度对梁的动力响应影响较大;初速度越大,随着荷载运动距离的增加,加速或减速对梁的动挠度峰值的影响越大;当初速度一定时,加速越大,梁的动挠度峰值越大,减速越大,梁的动挠度峰值减小,且加速对于梁的动挠度影响较减速更大。

黏弹性地基板在矩形变速荷载作用下的振动分析

利用双重Fourier变换方法,首先推导得到了黏弹性地基板在多个矩形变速移动荷载作用下的动力响应一般解。然后以实际刚性路面为算例,采用快速傅立叶变换(FFT)方法对匀变速荷载作用下的板的动挠度进行了数值求解。与经典解进行了比较,显示出了较好的一致性。利用数值结果重点分析了矩形移动荷载的加速度、减速度以及初速度对板的动态挠度的影响,发现移动荷载加速度、减速度及初速度对黏弹性地基板动力响应的影响十分明显,随着加速度(减速度)和初速度的增大,板的动挠度在关键速度时明显减小;板的动挠度出现峰值的位置对应着不同的加速度(减速度)和初速度,但却对应着相同的关键速度。

移动荷载作用下地铁轨道梁振动影响因素分析

城市轨道交通产生的振动问题随着城市化的快速发展已越来越不可忽略。为了更好地分析解决振动带来的影响,本文建立了连续弹性支承无限长轨道梁的模型,研究了它在变速移动荷载下的振动现象。首先建立了连续弹性支承Euler-Bernoulli梁的运动控制方程,然后通过Laplace变换结合Fourier变换把四阶非线性微分方程解的问题转化为常数解的问题,再通过Laplace和Fourier的反变换得到了关于时间和空间上梁振动的解析解,最后利用Mathematica、Matlab软件编程计算其变化规律。计算结果表明,在恒定速度、系统无阻尼下,无限长Euler梁不同位置处的动力响应相同;荷载移动的加速度会对梁的挠度产生影响;增大系统的支承刚度和支承阻尼可以有效减小梁的最大挠度。

变速移动荷载作用下简支梁的动力响应分析

以变速移动荷载模拟车辆变速过桥,建立车轮加弹簧—阻尼器—簧上质量和均布质量2种变速移动荷载下欧拉梁的动力分析模型,并推导其运动控制方程。运用数值分析,研究简支梁在不同上桥初速度和加速度的匀变速移动荷载作用下的动力响应。结果表明:荷载以不同的加速度变速过桥时,桥梁的跨中挠度时程和动力放大系数曲线与匀速过桥时相似;变速移动荷载对桥梁动力响应的影响与荷载上桥初速度、加速度以及桥梁跨度等因素有关;移动车辆荷载使梁发生极大动力响应的上桥初速度出现在若干速度点上,是不连续的;跨中挠度不随移动荷载加速度的变化单调变化;简支梁跨度越大,变速移动荷载对跨中挠度的影响越大。

变速移动荷载作用下的弹性地基板的动力反应分析

利用三维Fourier积分变换法,本文推导出了在变速移动荷载(加速或减速)作用下,弹性地基上无限大板动态挠度和应力的解析表达式。在分析过程中把弹性地基视为文克尔地基,分别讨论了移动荷载的速度、加速度以及地基刚度等参数对板的动态挠度和应力的影响。根据文中所给出数值算例表明,移动荷载的速度、加速度和地基的反应模量是主要影响因素。板的动态挠度和应力随着车辆荷载速度和加速度的变化而变化。

变速移动荷载作用下弹性地基梁的动态反应

目的为确定移动荷载的速度、加速度以及地基刚度等参数对梁动态挠度和弯矩的影响.方法利用Fourier积分变换法,推导在变速移动荷载作用下,弹性地基上无限长梁动态挠度和弯矩解析表达式.结果在给定移动荷载速度的情况下,梁的挠度随荷载移动加速度的增大而减小,当加速度为正时减小的幅度大,加速度为负时减小的幅度小;梁的弯矩与梁的挠度一样随移动的加速度增大而减小.在给定荷载移动的加速度的情况下,梁的弯矩随荷载移动的速度增大而增大.结论梁的动态挠度和弯矩随着车辆荷载移动速度和加速度的变化而变化.

变速移动车辆荷载作用下车桥耦合系统动力特性分析

通过建立四分之一车辆模型,对荷载以不同的初速度上桥做加速、匀速以及减速运行时的动力特性以及桥梁跨中挠度动力放大系数进行研究,并利用Matlab的强大的数值计算和绘图功能,结合Runge-Kutta法微分方程数值求解原理,得出了大量的图形化数值结果,图例分析结果表明:变速移动车辆荷载对桥梁动态响应的影响是一个有一定规律的复杂的过程。

移动荷载下Winkler梁稳态动力响应分析

运用傅立叶变换和留数理论得到了变速移动荷载下无限长Winkler梁稳态动力响应的解析表达式。与Kenney的经典解求解过程相比,文中给出的求解过程具有更加明确的物理意义。进一步探讨了阻尼在求解过程中的作用,并指出了经典解在处理阻尼时存在的问题。

Prediction of Hub Corner Stall Characteristics of a Highly Loaded Low Speed Single Stage Fan

In this paper a numerical investigation has been presented on the stall mechanism of a highly loaded Single Stage Low Speed Fan designed for the research test facility to be installed at North Western Polytechnic University (NWPU) Xi’an, China. The results presented are for the design point, near stall and just stall operating conditions at design speed. Design point studies have been found to be an indicative of stall area. Unsteady method of domain scaling has been used to compute the results at near stall and just stall conditions. It has been found that unlike the conventional tip leakage flow of the rotor, stator hub section is mainly responsible for the stall of the fan. The flow mechanism has been discussed with correlation to the design variables and previous investigations. Commercial CFD code NUMECA FINE/Turbo has been used for computations; results have been compared with results obtained from commercial CFD code ANSYS-CFX. The loss prediction of latter code is conservative than the former. The stall mechanism predicted by both codes is analogous.