动态参照系及其在系统内质量移动问题中的应用

提出了动态参照系的概念 ,介绍一种分析解决有关动量问题的新方法 .

加速移动质量作用下简支梁的动态响应

考虑移动质量块的加速度、质量和梁自身的质量等因素,研究了移动质量作加速运动时简支梁的动态响应.从简支梁的控制方程出发,采用伽辽金截断对简支梁模型进行离散化,由此形成了系统的动力学方程.数值分析时,首先考虑质量块作匀速移动时梁的动态响应,根据前人给出的结果验证了建模及计算的准确性和有效性;然后重点研究了质量块在加速移动时简支梁的动态响应,分析了加速度等参数对系统动态响应的影响.研究表明,质量块在匀速移动时和加速移动时,简支梁的动态响应有着显著的不同.

匀变速移动质量与简支梁耦合系统的振动分析

对受变速移动荷载作用的简支梁的动力响应分析过程中,同时考虑移动质量的牵连惯性力及其加速度对梁横向振动的影响。利用时变力学系统的求解方法,得到在移动质量的初速度和加速度两个运动参数变化情况下,梁的挠度变化规律。数值结果表明,移动质量的加速度对梁横向振动的影响不能忽略,否则将产生较大的误差,而它的牵连惯性力对梁的横向振动影响不大,在一般的计算中可以忽略其影响以简化运算。

移动质量作用下轴向运动悬臂梁振动特性分析

将弹炮发射系统简化为移动质量作用下的轴向运动悬臂梁系统,推导了轴向运动梁的振动方程,采用修正的Galerkin法离散求解该偏微分方程,得到以模态坐标表示的二阶时变常微分方程组,通过Newmark-β法对方程组进行了求解。计算结果表明,移动质量载荷主要使梁的一阶模态受到激励,移动质量的大小和运动速度对悬臂梁的振动响应影响较大,在移动质量作用下梁的伸缩运动都处于不稳定状态;在移动质量脱离悬臂梁后,梁的轴向收缩运动使得梁的瞬时振动频率不断减小,振动位移逐渐衰减,而振动速度逐渐增大,梁的运动处于不稳定状态,伸展时梁的自由振动规律相反。

移动质量-简支梁系统的参数辨识

给出了移动质量 -简支梁系统的动力学方程 ,并用基于Hamilton原理的结构动响应算法对方程进行数值求解。然后介绍了一种新的从自由响应数据识别时变参数结构系统的伪模态参数的方法 ,并将该方法引入用于研究移动质量 -简支梁系统的参数辩识问题。

移动集中质量作用下Euler-Bernoulli梁的振动频率分析

研究了移动载荷作用下Euler-Bernoulli梁振动频率的变化规律。首先根据Euler-Bernoulli梁振动的控制方程,引入载荷和位移边界条件,建立梁单元的动力刚度矩阵和形状函数矩阵,然后采用傅里叶变换的思想,建立移动载荷惯性力引起的附加动力刚度矩阵,进而得到系统整体的动力刚度矩阵。通过Wittrick-Williams法进行求解得到移动载荷作用下Euler-Bernoulli梁的振动频率,与有限元法计算结果的比较,验证了此方法的正确性,体现了此方法在精度和计算规模上的优势。根据上述方法,揭示简支梁和悬臂梁振动频率随着移动质量速度与质量的变化规律。

移动质量作用下桥梁响应的精细积分

高效地计算移动质量过桥问题是解决车桥振动分析、优化、控制等一系列问题的基础．针对常规的数值方法(例如Newmark方法)在求解上述问题时存在的缺陷提出了3种精细积分格式．它们在每一个时间步内不但允许移动质量空间的连续移动,而且比较真实地模拟了由路面不平和桥梁竖向位移所产生的移动质量惯性力．与Newmark方法计算结果的比较表明,灵活地应用不同形式的精细积分格式可以使这类基本问题的分析精度和计算效率有很大的提高．

移动质量与梁耦合系统固有频率的计算与分析

建立了在移动质量减速运动情况下,通过获取梁的挠度响应曲线,数值仿真实验获得耦合系统的基频;在移动质量匀速运动情况下,通过获取梁的跨中挠度响应曲线,数值仿真实验获得梁的基频;以及用来计算耦合系统各阶固有频率的特征值方法的理论.数值算例结果表明,这类耦合系统的各阶固有频率不仅与质量比有关,而且与位置比也有关,若用梁的固有频率取代耦合系统的固有频率或用实验值代替理论值有时会产生较大的误差.

变速移动弹簧阻尼质量系统作用下梁的动态响应

为了分析移动载荷作用下梁的动态响应问题,建立了移动振动质量系统作用下梁的动力学模型,推导出带有附加矩阵和附加向量的时变动力学耦合方程,并整理成便于数值求解的二阶微分方程组,通过与移动力模型和移动质量模型的比较,验证了这一方法的可行性,在算例中比较了移动载荷不同运动情况下梁的挠度、弯矩和剪力动载系数.

变速多移动质量耦合作用下柔性梁系统振动响应分析

针对多移动质量耦合作用下柔性梁的振动响应进行研究分析。根据柔性梁振动理论,考虑移动质量间相互运动与柔性梁弹性振动之间的耦合作用,建立了多移动质量-柔性梁系统的振动方程。采用时变力学系统数值求解方法,对多移动质量以不同运动形式作用下柔性梁系统的振动响应进行求解分析。计算结果表明:移动质量间相互运动的形式不同,梁的振动效果不同;与单个移动质量叠加作用相比,多移动质量间耦合作用下的梁的振动效果呈现显著的不同。

移动质量速度对简支梁动力挠度响应的影响

提出在速度的连续区间上而非离散点值上，结合车辆运行的位置，研究车速对桥梁结构动力挠度响应影响的方法．参照传统方法，结合小车的运动位置，对离散速度值时梁跨中的动力挠度进行了分析；基于初步分析的结论，对速度在0～60m／s连续区间上变化时梁的跨中动力挠度响应进行了比较分析．结果表明：梁跨中挠度最大值有随速度增大的趋势，但并不单调；当车速在22．5m／s以下时，响应有可能随速度增大而减小．同时，当小车运行到梁长度的0．35～0．75倍区间时最大响应发生，其位置在某些速度区域内具备单调性．

移动质量激励下梁动态响应分析与试验研究

以移动质量激励下的梁为研究对象,建立了移动质量-简支梁和移动质量-悬臂梁耦合振动模型。考虑了移动质量的重力、Corilous加速度和惯性加速度对梁横向振动的影响,利用得到的级数解编制程序分析了移动质量参数变化对梁动态响应的影响。建立了移动质量激励下的梁动态响应试验平台,通过试验得到了各种规格质量块以不同运动速度激励作用下的梁动态响应曲线。试验结果表明了移动质量激励下梁动态响应模型的正确性。

简支梁移动质量响应分析

随着行车速度与交通量不断增加,荷载不断加重,桥梁的移动荷载响应越来越得到人们的重视.考虑移动车辆的惯性效应与桥梁的阻尼效应时,需要把车辆荷载简化为移动质量进行研究,这时得到的控制方程是变系数偏微分方程,在数学上通常难以精确求解.经分离变量与模态叠加后,化为变系数常微分方程组.本文利用WKB法,得到了近似的动力学响应,并与数值解、移动常力、Inglis解进行了比较.

任意移动质量弹簧列作用下梁桥动力响应分析

将简支梁简化为Euler梁,基于振动理论推导建立了用于桥梁动力响应分析的任意移动质量弹簧列模型,并通过适当的参数选取将其退化成任意移动荷载列模型,使得两类经典模型合二为一。通过计算表明:在共振车速下,质量弹簧列模型条件下的桥梁响应较荷载列模型小;而在非共振车速下,两类模型条件下的桥梁响应差别不大。此外,对高铁简支梁应用分析可知:一定条件下在32m梁上行驶的车辆长度控制在19-23m范围内较合适;且该梁的共振车速约为156m/s、52m/s、39m/s,消振车速约为134m/s、78m/s、57m/s。这在实际应用时应予以注意。

可变弹性约束条件下含移动质量块粘性梁的频率分析

研究了含移动质量块和集中阻尼器粘性梁(Bernoulli-Euler梁模型)在可变弹性约束条件下的动力学行为。考虑移动质量块的惯性效应,导出了关于梁系统的偏微分方程,然后采用Mathematica软件进行数值计算,得到几种典型约束条件下系统的振动频率,并将这些结果与已有文献作比较,其结果显示了方法的可靠性。另外,基于上述方法,还揭示了系统的某些有趣的动力学行为。

高校图书馆移动服务质量的多层次模糊综合评价

介绍多层次模糊综合评价的基本原理,构建高校图书馆移动服务质量的评价指标体系,运用层次分析法确定各层评价指标的权重;然后建立各指标的模糊评价矩阵,通过模糊矩阵对指标进行综合评价,并得到最终评价结果;最后依据评价结果,分析图书馆移动服务存在的不足,并提出了积极的参考性建议。

移动质量-梁耦合系统的动态响应分析

在建立了移动质量-梁耦合系统振动方程的基础上,针对时变力学系统采用Newmarkβ逐步积分法进行求解.对不同运动状态移动质量作用下的简支梁动态响应进行研究,得到在移动质量的初速度和加速度两个运动参数变化的情况下梁的挠度变化规律.数值模拟结果表明:移动质量作用下,梁的挠度曲线是以一定频率围绕静挠度线的一种类正弦波,移动质量的惯性作用对梁动态响应的影响不能忽略.

恒速状态移动质量作用的柔性梁最优振动控制

针对恒速状态移动质量作用下柔性梁的最优振动控制方案进行研究分析。根据柔性梁振动理论,考虑移动质量与柔性梁弹性振动之间的耦合作用,建立移动质量-柔性梁时变系统的振动方程。当移动质量刚好离开梁时给出终端时刻点,超越终端时刻的梁作自动振动,建立时不变系统的振动方程。若将以往适用时不变系统的最优控制方法应用于时变系统,会导致次优化效果。为此,采用多种控制设计方法对系统的振动响应进行抑制,讨论不同控制方案的优缺性。数值结果表明:对于特定的作动器位置,有必要采用具有时变特征的控制方法替代时不变控制方法;相比时变控制方法,采用状态相关的黎卡提方程(state-dependent riccati equation,简称SDRE)控制方法得到的性能指标最优;基于增广矩阵的线性二次型调节器(linear quadratic regulator,简称LQR)边界控制效果优于bang-bang控制,前者控制策略得到的性能指标最优。

多个移动质量-弹簧-阻尼系统作用下梁的动力特性分析

本文建立了多个移动质量 -弹簧 -阻尼系统作用下梁与梁上系统的耦合振动方程 ,根据模态分析方法得到一组变系数、变维数的时变力学系统线性常微分方程组。作为特例 ,根据Pesterev和Bergman给出的单个移动系统作用下梁的动力分析结果验证了建模有效性和准确性。并对两个移动质量 -弹簧 -阻尼系统作用下梁的静载模型、移动力模型和移动振动系统模型的内力结果进行了比较。最后对梁在多个移动振动系统作用下的移动临界速度进行了分析。

含移动质量块简支梁的弯曲-扭转振动分析

考虑移动质量块的惯性效应及梁的自重,研究了弯曲中心线与扭转中心线不重合时简支梁的弯曲-扭转振动.首先求得无移动质量块系统的自由振动频率,并考查了几何参数和材料参数对它的影响;然后针对含有移动质量块的情形,计入移动质量块的惯性效应和梁自重效应的影响,理论导出了系统的耦合振动方程,并借助Galerkin法进行离散化;最后通过数值计算得其解.研究表明,移动质量块的惯性项及梁的自重效应对系统弯曲位移和扭转位移有较大影响,在工程实际中应予以重视.