基于复模态方法的二维夹层壁板颤振分析

本文研究二维夹层壁板在一侧受超音速气动力的情况下的颤振现象.利用复模态方法和伽辽金方法分析颤振临界马赫数以及夹芯粘性阻尼对颤振的影响.结果发现考虑前四阶模态时,由于一二阶频率重合而使振动能量积聚发生颤振.考虑中间层的粘弹性时,发现随着粘性阻尼的增加,颤振临界马赫数和临界颤振频率均呈现先降低后升高的现象,其原因是粘弹性一方面降低系统固有频率使得临界马赫数降低,另一方面又使能量耗散使得临界马赫数升高,在这两种作用的影响下出现了上述复杂的现象.本文的研究结果有利于颤振抑制时的设计优化.

轴向变速运动粘弹性弦线横向振动的复模态Galerkin方法

在考虑初始张力和轴向速度简谐涨落的情况下,利用含预应力三维变形体的运动方程,建立了轴向变速运动弦线横向振动的非线性控制方程,材料的粘弹性行为由Kelvin模型描述.利用匀速运动线性弦线的模态函数构造了变速运动非线性弦线复模态Galerkin方法的基底函数,并借助构造出来的基底函数研究了复模态Galerkin方法在轴向变速运动粘弹性弦线非线性振动分析中的应用.数值结果表明,复模态Galerkin方法相比实模态Galerkin方法对变系数陀螺系统有较高的收敛速度.

基于复模态法的风电塔架体系地震反应分析

以往对风电塔架研究大多采用刚性地基的假定,忽略土—结构的动力相互作用。然而风电塔架在实际地震时,由于地基的柔性和无限性,使得按刚性地基假定计算出来的结构动力特性和动力反应与将地基和结构作为一个整体计算出来的结果有较大差别。因此,考虑土—结构相互动力作用(SSI)的风电塔架地震响应分析研究十分必要。以华能阜新风力发电塔架为例,基于复模态法分析考虑土—结构相互作用风电塔架地震响应,首先建立土—风电塔架体系计算模型,采用Novak模型对伐板的复刚度、复阻尼计算,然后建立土—风电塔架相互作用体系的地震反应方程,采用复模态分析方法对结构地震反应求解,可供风电塔架抗震设计参考。

复模态法分析电视塔─桩基体系地震反应

采用复模态方法分析了具有不同材料、不同阻尼比并考虑结构与桩基动力相互作用的电视塔的地震反应；推导了电视塔－桩基相互作用体系的地震反应方程，并对方程的阶数进行了缩减；编制了专用计算程序，于文末给出了电视塔地震反应算例，并对计算结果进行了分析，可供电视塔抗震设计参考。

确定桥梁模型颤振临界风速的实用方法

建立了根据18个颤振导数求解三自由度颤振方程,搜索颤振临界风速的双参数优化模型;将苏通大桥、荆沙大桥和苏拉马都大桥主梁颤振导数代入该优化模型,搜索得到了各自颤振临界风速,并与风洞试验实测及复模态颤振分析结果进行对比,分析了引起差异的主要原因。分析了系统质量、质量惯矩和阻尼对荆沙大桥颤振临界风速的影响;分析了18个颤振导数对苏拉马都大桥颤振临界风速的影响。分析结果表明:双参数优化模型为评价颤振导数的识别精度和定性分析颤振临界风速对颤振导数的敏感性提供了一种有效途径,颤振导数H3*,A1*,A2*对苏拉马都大桥颤振风速影响较为显著,P1*(i=1～6)对颤振风速影响不明显。

基于复谐和激励的货车振动响应分析

为了提高汽车的行驶平顺性能,以货车七自由度模型为例(多自由度系统可分解为若干独立的模态运动,具有求解方便的特点),建立振动微分方程。对路面四轮激励的功率谱矩阵进行分解,构造虚拟的复谐和路面激励。应用复谐和激励下系统响应的一般公式求取虚拟响应。通过响应量的统计特性进行了该车的振动响应分析。以某货车实车为例,应用复模态方法进行复谐和激励下的货车振动响应分析,结果表明该方法简单、易行,为振动分析领域提供了参考。

轴向运动Timoshenko梁固有频率的求解方法研究

研究两端铰支边界条件下Timoshenko模型轴向运动梁的横向振动问题,分别利用复模态分析方法和Galerkin方法求解系统的固有频率;讨论轴向运动梁前两阶固有频率随轴向运动速度的变化情况;最后给出数值算例,分析复模态分析方法、二阶Galerkin截断和四阶Galerkin截断方法对固有频率结果精确度的影响。

粘弹性阻尼器结构的减震效果分析

基于非比例阻尼理论,建立了粘弹性阻尼器结构复模态时程分析及减震效果的评价方法。本文选择了8条强震记录作为地震动激励,对四种工况下的消能减震结构进行了复模态时程分析,通过计算结构顶层位移最大相响应,对不同工况下粘弹性阻尼器的减震效果进行了深入分析。

多轴商用车的行驶平顺性仿真分析

基于拉格朗日方程建立多轴商用车的五自由度振动微分方程,已知激励功率密度前提下,构造了具有复谐和函数特点的多轴商用车的路面虚拟激励,应用复模态分析给出虚拟响应的求解公式。通过虚拟激励法求取了车身垂直加速度的功率谱密度及均方根值,评价了多轴商用车的行驶平顺性。结果表明,复模态和虚拟激励方法结合,进行多轴商用车的行驶平顺性仿真分析,方法简单、易行。

三种典型轴向运动结构的振动特性对比

轴向运动结构的横向振动一直是动力学领域的研究热点之一.目前大多数的文献只涉及对一种模型的研究,而针对几种模型的对比分析较少.本文对3种典型轴向运动结构(Euler梁、窄板和对边简支对边自由的板)的振动特性进行了对比分析.针对工程中不同的结构参数,本文为其理论研究中选择更加合理的模型提供了参考.通过复模态方法求解了3种模型的控制方程,给出了其相应的固有频率及模态函数.对于板模型,同时考虑了其自由边界的两种刚体位移以及弯扭耦合振动3种情况.通过数值算例给出了3种模型的前四阶固有频率随轴速和长宽比的变化情况,并应用微分求积法对复模态方法得到的解析解进行验证.特别采用三维图的形式分析了不同的轴速、阻尼、刚度和长宽比等参数混合时对3种模型第一阶固有频率的影响,着重研究了窄板和梁的不同的长宽比和轴速混合时对两者的第一阶固有频率的相对误差的影响.结果表明:随着轴速的增大,3种模型的固有频率逐渐减小.窄板是板的一种简化模型.在各参数值发生变化时,阻尼对第一阶固有频率的影响最小.长宽比很大,轴速很小或为零时,复杂模型可以简化为简单模型.

齿轮齿条式惯质粘滞阻尼器的拉索减振机理研究

针对一种新型的齿轮齿条式惯质粘滞阻尼器,利用归一化的复模态方法,讨论了该新型阻尼器的自身性能参数和耗能性能;建立了考虑垂度的拉索-惯质粘滞阻尼器振动体系,用归一化的方法研究了惯质系数和阻尼系数对拉索模态阻尼比的影响。模型试验与数值计算的分析表明:由负刚度产生的位移放大效应使惯质粘滞阻尼器具有良好的拉索减振效果;在考虑单阶振动时,为达到较高的单阶模态阻尼比,不同阶次所需惯质系数与阻尼系数有所不同;在惯质系数为优化值时,惯质粘滞阻尼器能够同时使得相邻的两阶振动的模态阻尼比达到最大。

磁场作用下轴向运动功能梯度Timoshenko梁的振动特性

轴向运动结构的工程振动问题一直是动力学领域中的重要课题之一。为了更全面地分析工程中的振动,针对磁场作用下轴向运动功能梯度Timoshenko梁的振动特性展开论述。基于梁的动力学方程组和相应的简支边界条件,应用复模态方法,得到不同参数时固有频率和衰减系数与轴向运动速度的对应关系。采用微分求积法分析磁场作用下前四阶固有频率和衰减系数随轴向运动速度的变化,并与复模态方法的结果进行对比验证。数据结果表明复模态方法得到的结果是精确解析解。衰减系数呈现不对称性,耦合固有频率呈现分离性。随着轴速、磁场强度和功能梯度指数的增大,梁的固有频率减小;随着支撑刚度参数的增大,梁的固有频率增大。

轴向受载粘弹性Timoshenko梁横向自由振动

用复模态分析方法研究了在两端简支和固支边界下,轴向受载粘弹性Timoshenko梁自由振动的固有频率、衰减系数和模态函数的特性,给出了模态函数的正交性条件。通过数值算例,讨论了长宽比、轴力和粘弹性系数对梁的固有频率、衰减系数和模态函数的影响。数值结果表明增加轴力使梁的固有频率变大、模态函数幅值变小,但衰减系数变化不明显;粘弹性系数的增大对梁的固有频率与模态函数幅值影响较小,而衰减系数明显增大。

一种新的巨型-子结构控制体系在非平稳地震作用下的反应分析

本文研究了一种新的控制结构体系——巨型-子结构控制体系。根据控振结构体系的特点和通过对该结构的变形分析:主框架采用弯曲模型,而次框架采用剪切模型的集中质量模型,据此推导了控振结构的运动方程。利用复模态方法,对它和普通巨型框架结构进行了2种非平稳地震作用下的对比分析。研究结构表明:这种新的结构体系能有效控制地震响应,结构安全性和舒适度均有明显提高。

两端铰支输流管道固有频率的研究

利用复模态分析方法和Galerk in方法研究了两端铰支输流管横向振动对其固有频率的影响。通过数值方法绘出系统的前两阶固有频率随流体速度的变化情况。利用数值算例分析了复模态分析方法、二阶Galerk in截断和四阶Galerk in截断方法对固有频率的影响。

SOME SYNCHRONIZATION CRITERIA FOR GENERAL COMPLEX NETWORKS WITH COUPLING DELAYS

A general complex delayed dynamical network model with asymmetric coupling matrix is considered in this paper. For reducing the conservativeness of synchronization criteria, several novel synchronization stability conditions are presented by using delay decomposition methods. Numerical examples which are widely used to study delay-dependent synchronization stability are given to illustrate the effectiveness of the proposed methods.