混联ISD悬架寄生阻尼和附加刚度对性能的影响分析

为了将混联ISD悬架工程化,提出一种液力惯容器和油气弹簧结合的混联ISD悬架设计方案.针对工程化过程中产生的寄生阻尼和附加刚度可能会恶化悬架性能的问题,建立包含惯容器寄生阻尼和油气弹簧附加刚度在内的1/4工程化混联ISD悬架模型.通过仿真计算,分析寄生阻尼和附加刚度对悬架性能的影响,并利用多目标优化方法,对寄生阻尼和附加刚度进行优化设计.结果表明,与混联ISD悬架相比,工程化混联ISD悬架的车身加速度、悬架动行程和轮胎动载荷功率谱密度低频共振峰值分别下降了9.1%,65.9%,11.8%,均方根值分别降低了1.6%,3.9%,1.1%.可见,在混联ISD悬架的工程化设计中,通过优化设计,将寄生阻尼和附加刚度控制在合理水平,能使工程化前后悬架性能基本一致.

在实验模态分析中如何消除附加质量附加刚度对实模态参数的影响

本文讨论了在实验模态分析中如何消除附加质量和附加刚度对实模态参数影响的方法.为了验证方法的有效性,文中给出了算例和实际应用的例子.文末还讨论了输入数据的误差和输入模态的阶数对结果的影响.

考虑附加刚度的黏滞阻尼器-斜拉索参数振动模型及控制分析

为了准确评估黏滞阻尼器对斜拉索参数振动的控制效果。考虑斜拉索几何非线性、倾角以及塔梁协同振动的影响,引入阻尼器的附加刚度,建立黏滞阻尼器-斜拉索-塔梁组合体系的参数振动耦合模型,推导黏滞阻尼器作用下斜拉索的运动方程组,给出考虑附加刚度影响的黏滞阻尼器阻尼系数计算公式;编制程序分析阻尼器附加刚度对斜拉索固有频率和振动时程的影响水平,并与传统单索模型对比;研究三种典型索梁频率比下阻尼器附加刚度和安装位置对拉索参数振动的影响规律。结果表明:黏滞阻尼器的附加刚度对斜拉索的固有频率影响较大,但其安装位置对固有频率的影响较小;附加刚度越大,安装位置越远离索梁锚固端,两者的影响水平越高;阻尼器附加刚度对拉索的振动时程影响较大,会加速斜拉索的位移衰减;随着附加刚度的增大,拉索最大振幅呈现减小趋势,但振幅衰减率呈现先增大后趋于稳定的趋势,黏滞阻尼器-索梁系统存在一个最优附加刚度k;随着安装位置比u的增大,斜拉索的振幅和振幅衰减率均呈现非线性递减趋势,系统存在一个阻尼器临界安装位置比u,建议阻尼器的安装位置比控制在0.045以下。

板状结构上的流体附加质量、附加刚度和附加阻尼系数

研究刚性矩形框内板状结构的流固耦合影响。基于粘性流理论推导出多层叠层板状结构和刚性矩形框内的流体动压近似理论解析表达式。得到系统的附加质量系数、附加刚度系数和附加阻尼系数。结果表明流体的耦合系数与板间距相关:附加质量系数与板间距的大小成正比;附加刚度和附加阻尼系数与板间距的立方成反比。

基于附加刚度法的结构试验机减振试验研究

为了解决脆性试件试验产生的试验机与环境振动问题,对一种利用与试件并联的附加支撑改变受压试件系统整体刚度的试验机减振方法进行研究,完成不同支撑刚度的对比试验,研究表明附加刚度可以有效消除脆性试件破坏所引发的试验机振动,并且具有方便实施、经济实惠的优点.本文的研究工作可为开展脆性结构破坏试验和大型结构试验机的改造提供参考和借鉴.

系统附加质量和附加刚度对模态试验结果的影响

以导弹尾翼的模态特性试验为例,分析系统附加质量和附加刚度产生的机理及其对模态试验结果的影响,并对减小这种影响的方法进行了讨论。

黏滞阻尼器附加刚度对结构抗震性能的影响研究

为研究黏滞阻尼器附加刚度对结构抗震性能的影响,提出了考虑附加刚度影响的多自由度黏滞阻尼减震结构的分析模型,探讨了考虑附加刚度影响的结构动力非线性方程的求解过程,基于Matlab语言编制了非线性时程分析程序,并通过五层和十层算例研究了附加刚度对减震结构动力响应的影响,结果表明:附加刚度对黏滞阻尼结构的层间位移和顶层加速度的影响随地震输入的增大而增大,黏滞阻尼系数应根据结构刚度在一定范围内取值,附加刚度对减震结构的加速度响应具有放大作用。

附加刚度对联合塔器固有频率的影响试验

采用粘弹性阻尼器提供的附加刚度测试对联合塔器固有频率的影响。首先,模拟粘弹性阻尼器模型,获取控制力输出;其次,搭建联合塔器实验模型,得出实验结果;最后,通过附加刚度对联合塔器固有频率影响的数值模拟研究,对实验结果进行验证。通过实验得知,增加附加刚度后联合塔器固有频率相比单塔有明显的提升,其固有频率与弹簧刚度的递增成正比,当达到刚度的最优值后,增加幅度会越来越小,最终趋于平缓。

基于附加刚度屈曲约束支撑减震设计方法

本文主要对带耗能型屈曲约束支撑结构的设计方法进行研究分析,推导了带该种耗能器结构基于刚度需求的设计方法。该方法通过建立非减震结构及减震结构的单自由度体系,基于目标位移推导结构在目标变形下的附加弹性刚度需求,该方法须首先求得非减震结构在相应地震作用下的位移反应,计算结构各楼层的层间刚度,通过反应谱理论,推导相应刚度需求的计算式。

附加质量和附加刚度对结构动特性影响的探讨

飞机全机地面振动试验是新机研制和飞机改型中不可缺少的一项重要试验。但是在某些情况下，试验系统中飞机支托设备上盖附加质量及激振器动圈附加质量和附加刚度对飞机的动特性(频率和振型)会产生一定的影响。介绍了怎样通过工程计算的方法消除附加刚度和附加质量的影响，为共振试验中飞机结构模态试验结果的修正提供一种工程处理方法。

单出杆磁流变阻尼器特性影响因素及其附加刚度研究

单出杆结构磁流变阻尼器因其阻尼力可控、结构简单等特点,成为结构半主动振动抑制应用研究的热点。由于补偿物理建模的复杂性,现有研究中一般未考虑附加刚度问题,仅有个别开展了相关试验研究。以浮动活塞-气室补偿单出杆磁流变阻尼器为研究对象,建立了阻尼器理论模型,分析了输出力的构成及影响因素,具有重要的实用价值。从示功特性角度,重点探讨了阻尼器附加刚度特性,为单出杆磁流变阻尼器设计提供重要参考。

变刚度半主动控制结构的拟振型分解法

First,the equivalent relationship between single-degree-of-freedom structures with active variable stiffness (AVS) systems and special linear structures is established,and the equivalent additional stiffness ratio and the equivalent additional damping ratio are determined.Then,an approximate mode decomposition (AMD) method is proposed for multi-degree-of-freedom (MDOF) structures with AVS systems.The accuracy of the method is discussed and improved using revising parameters.Simulation results indicate that the AMD method is effective in estimating the maximum relative displacements and the maximum interstory drifts of MDOF structures with AVS systems.The study provides a foundation for the seismic design method of structures with AVS systems.

柔性底层结构的主动变刚度/阻尼抗震控制

提出了一种适用于柔性底层结构抗震控制的主动变刚度 /阻尼装置 ,建立了安装此装置的柔性底层结构的地震反应方程 .算例表明 ,该装置对柔性底层结构的地震反应有良好的控制作用 .此外 ,还讨论了该装置的刚度和阻尼对控制效果的影响 .

附加柱对巨-子型控制结构体系的影响

针对巨型梁的大跨度问题,在巨-子型控制结构体系中设置附加柱,形成一种新的巨-子型控制结构体系。建立该结构体系在脉动风作用下的振动方程,基于随机振动的复模态理论,推导位移和加速度响应谱及均方响应的表达式。并通过一数值算例,讨论了附加柱刚度变化对主结构和子结构产生的影响。

内嵌式预制混凝土墙板对装配式剪力墙结构刚度影响研究

为研究内嵌式预制混凝土墙板对装配式剪力墙结构附加刚度的作用机理,分析墙板对结构刚度的影响规律,共建立26个工况进行分析。结果表明,三面出筋连接形式的内嵌墙板会显著增加装配式剪力墙结构的抗侧刚度,其机理与填充墙附加刚度机理类似;墙板附加刚度大小主要由自身尺寸决定,墙板水平长度越长,附加刚度越大,但附加刚度随墙板水平长度增加而增长的速率是非线性的;钢筋间距与直径不是影响墙板附加刚度的主要因素。

支撑柱刚度对新型有控结构的风振响应研究

针对一种带附加支撑柱的新型巨-子型有控结构(MSCS),建立了随机脉动风载下的动力方程,基于复模态理论,推导了MSCS在随机风载激励下的协方差函数、位移及加速度均方响应表达式;通过频域分析,讨论了附加支撑柱刚度比对MSCS风振响应的影响规律及其机理,对结构时域内的风振分析验证了频域分析的结论。研究结果表明:在子结构顶层和巨型梁结构层之间设置支撑柱,不仅能解决巨型梁的大跨度问题,而且能减小子结构的位移和主、子结构的加速度响应,当附加柱刚度大于一定值时,结构响应变化不大。工程设计时应综合考虑控制效果和安全性,选择合适的附加支撑柱刚度比。

设置金属阻尼器的框架结构改造项目设计研究

介绍某综合办公楼改造项目应用消能减震加固技术实例。通过在原结构的某些部位附加剪切型金属阻尼器消能部件,实现减震结构的各项指标符合抗震要求。重点针对剪切型金属抗震阻尼器的计算模拟取值、消能子结构抗震验算等内容进行了分析研究。总结的剪切型金属抗震阻尼器分析与设计的要点,可供今后类似加固改造项目参考使用。

土体对悬臂挡墙模态的影响与应用

模态参数是损伤诊断和状态评估的关键性指标,但对悬臂挡墙,由于墙体结构与墙后半无限土体相互作用机理的复杂性,目前尚无有效的方法模拟出其模态参数。文章首先通过现场脉冲锤击模态试验得出墙土系统实际模态参数,并与忽略墙后土体作用下挡墙结构模态参数对比,表明墙后土体影响效应不可忽略的基础上,对墙后土体给予墙体附加刚度、质量计算方法进行了研究,并进而进行了考虑土体影响效应时挡墙的有限元模态分析,其结果与现场测试相吻合,从而证明了土体影响效应计算方法的合理性与脉冲锤击模态测试方法的可行性。最后,在此基础上对挡墙主要损伤及破坏状态下模态参数特征及诊断方法进行了研究;为悬臂挡墙健康诊断提供了一种快速、简便、无损、有效的模态分析检测法。

消能限位防屈曲支撑拟静力试验研究

提出了一种具有限位功能的新型防屈曲支撑(LBRB),该支撑在普通防屈曲支撑上设置限位装置,实现小变形时正常发挥防屈曲支撑的耗能作用,大变形时防屈曲支撑的外约束体提供附加刚度,限制变形的进一步发展。通过6个LBRB构件的拟静力试验,研究限位距离、工作段截面积、工作段长度、钢芯与夹持钢管之间间隙等因素对滞回性能的影响,结果表明:构造合理的LBRB构件具有良好的耗能能力并能在大变形时提供附加刚度。

一种基于电磁弹簧的智能减振器设计与研究

针对现有参数可调式减振器结构的不足之处,设计了一种基于电磁弹簧的智能减振器,该减振器采用动力吸振器原理,可通过自主调节自身频率以适应多种工况。首先,设计了一种新型的电磁弹簧结构,通过仿真优化了电磁弹簧的结构,确定了电磁弹簧模型;然后,基于该电磁弹簧模型,设计了一种刚度可调的智能减振器装置,并对该智能减振器装置的减振性能进行了建模分析,讨论了附加刚度与电流之间的关系;最后,通过搭建测振系统平台,对智能减振器的减振性进行了实验测试,并将其结果与仿真结果进行了对比,分析了误差产生的原因。研究结果表明:在0~5 A的电流条件下,智能减振器的频率可调范围在14 Hz左右,具备宽频最优指标减振功能;在平衡位置附近,电磁弹簧的刚度线性化程度较好,线圈中电流与附加刚度呈近似线性关系;智能减振器仿真与实验数据具有较好的一致性;与普通减振器相比,在较宽的频域内,该智能减振装置均有良好的减振效果。