Period-One Rotating Solutions of Horizontally Excited Pendulum Based on Iterative Harmonic Balance

In this study, the iterative harmonic balance method was used to develop analytical solutions of period-one rotations of a pendulum driven horizontally by harmonic excitations. The performance of the method was evaluated by two criteria, one based on the system energy error and the other based on the global residual error. As a comparison, analytical solutions based on the multi-scale method were also considered. Numerical solutions obtained from the Dormand-Prince method (ODE45 in MATLAB&#169) were used as the baseline for evaluation. It was found that under lower-level excitations, the multi-scale method performed better than the iterative method. At higher-level excitations, however, the performance of the iterative method was noticeably more accurate.

土体荷载变化对临汾站水平摆倾斜仪观测的影响

临汾站2020年8月至2020年12月观测场地附近持续进行挖土施工,导致场地周边荷载变化。采用质点模型、二维模型及三维模型分别计算荷载变化对山洞内水平摆倾斜仪的干扰影响,结果表明,土体荷载变化对临汾站水平摆倾斜仪观测数据无明显影响。

VP型宽频带垂直摆倾斜仪与SQ-70石英水平摆倾斜仪观测资料对比分析

从干扰因素、连续性、稳定性、观测精度和映震能力等方面对徐州地震台SQ-70模拟石英水平摆倾斜仪和VP型宽频带垂直摆倾斜仪2014-01~12数据进行对比分析后认为,后者性能明显优于前者,并能实现远距离数据快速传输,有利于及时捕捉地震的短临信息和资料共享。

云龙地震台水管倾斜仪与水平摆倾斜仪同震响应对比分析

对用水管仪与水平摆仪记录到的同一地震所激发的地倾斜响应进行对比分析,结果表明:水管仪与水平摆仪这两种观测系统对远震、近震及地方震都具有不同程度的同震响应;对于同一地震,一般水平摆倾斜仪的响应幅度大于水管倾斜仪;同一观测系统的响应幅度与震级成正比,震荡时间与震中距、震级有关。

水平摆振下谷物偏析效果的离散元模拟研究

为了强化厚料层谷物颗粒的分层效果,利用三维离散单元法,结合颗粒空隙填充及动能、动量理论,分析了水平摆振条件下谷粒与短茎秆的分层机理及薄厚料层的分层效果,并采用颗粒体积分数法评价了摆振槽结构改进对厚料层谷物分层的影响。结果表明,在周期性水平摆振作用下,颗粒之间的碰撞使颗粒间缝隙不断变化,同时由于在碰撞时短茎秆的动量远小于谷粒动量,使得短茎秆被排挤到上部空间,而谷粒则渗透至料层下部空隙,最终形成偏析分层。而厚料层谷物因料层密实,底部颗粒间的压力和阻尼较大,使得谷物的动能和垂直方向的动量较薄料层小,导致分层效果较差。在同等参数下,圆柱突起结构振动体的颗粒体积分数相较于光槽振动体颗粒体积分数提高了10%。

激光推进冲量耦合系数测量方法比较

针对测量冲量耦合系数的水平导轨法和冲击摆法,分别进行了误差计算和实验研究。计算结果表明：水平导轨测量法的相对误差（4.6%）略小于冲击摆测量法的相对误差（6.1%）,其中位移参数和最大摆角的测量精度对于相对误差的影响最大。实验结果表明：两种方法的测量结果基本一致,冲量耦合系数均随着入射脉冲能量的增大而增大,且两组数据相差在6%以内,在入射脉冲能量为3~14 J时,冲量耦合系数最高可达260 N.MW-1。

泰安地震台SSQ-2数字水平摆曲线畸变分析

对山东泰安地震台数字化水平摆10年的观测资料中的典型畸变现象进行了分类，具体为：1）大幅度漂移，趋势性改变；2）单日固体潮畸变；3）多日固体潮畸变伴频繁掉格；4）频繁掉格，固体潮无明显畸变。NS分量畸变以趋势改变、固体潮升降变化为主，EW分量畸变以频繁掉格为主。映震能力：对震中距2000～5000km大于7级以上的地震有反应，甚至远于5000km的极远震也有为数不少的震前畸变出现。

三线摆水平隔振器原理与应用

针对一种三线摆水平隔振器,首先在某一特定方向上建立了以摆动角θ为广义坐标的拉格朗日方程.在某一摆动角下,将立体图形投影到一个平面上,通过几何关系的求解,将方程中所有变量转化为广义坐标θ的函数,得到了机构水平摆动固有频率的表达式.然后根据表达式分析了机构结构参数对机构水平摆动固有频率的影响.利用MATLAB得到一些仿真结果,通过分析得知增大负载支撑高度可以降低机构固有频率,但同时会增加机构的高度.而在保证机构稳定的前提下,根据整体设备的高度要求,通过增大固定盘与摆动盘直径比、减小固定盘与摆动盘距离和支撑高度之比,可以达到降低固有频率而不过分增加机构高度的目的.

地温、气温、气压对精河台水平摆观测的影响

形变台站观测的目标值是地球内力所导致的形变变化。由于形变台站建立在地壳表层,不可避免地要受到各种因素的影响,这也就意味着在观测值序列中不同程度上包含了来自地球外部的信息。为了更好地研究精河台水平摆观测数据中所包含的地球内力所导致的形变,本文分析了地温、气温、气压对精河台水平摆观测值的影响。结果表明,(1)地温和气温是影响精河台水平摆观测值序列年变化的主要因素,其间具有准线性关系;(2)通过直线拟合去掉趋势性变化之后,观测值与气象因素的线性相关性明显增强,说明观测值序列的趋势变化不是气象因素造成的。

龙岩地震台中强地震前地倾斜异常分析

采用多种数学方法,对龙岩地震台SQ-70型水平摆倾斜仪1989—1998年的观测数据进行处理,并利用EIS2000软件进行绘图分析。得出:龙岩地区两次4.5级以上地震前,龙岩地震台地倾斜观测值均有异常变化。

分段回归在剔除精河、库尔勒水平摆气象因素影响的探索

以精河、库尔勒水平摆观测数据为因变量,以地温、气温、气压为自变量进行分段回归分析,结果如下:(1)地温和气温是影响精河、库尔勒水平摆观测数据年频段信息的主要因素,它们之间具有准线性关系;(2)去掉趋势后,观测数据与地温、气温、气压之间的线性相关性明显增强,说明观测数据的趋势转折变化不是气象因素造成的,可能是观测区域的构造应力变化所致;(3)研究表明分段回归是全样本回归分析方法的一种改进,是降低时间序列数据处理难度的有效方法。

库尔勒台水平摆与垂直摆倾斜仪效能对比研究

基于水平摆和垂直摆两种摆式倾斜仪不同的工作原理,对比分析库尔勒台的这两种倾斜仪的观测精度、年变幅、年零漂、稳定性、映震能力,研究观测环境和天气过程等不同影响因素对观测造成的干扰差异性,综合评价水平摆和垂直摆仪器的各项参数和优劣性,同时提取了可识别的前兆异常特征,为数据处理、资料分析、震情跟踪提供科学的依据。

基础水平运动的弹簧摆的周期解与稳定性

针对基础水平运动的弹簧摆的非线性动力学响应进行研究,利用拉格朗日方程建立了系统的动力学方程.将离散傅里叶变换、谐波平衡法以及同伦延拓方法相结合,对系统的周期响应进行求解,避免了传统方法计算中使用泰勒展开引起的小振幅的限制,与数值计算结果的对比表明该求解方法具有较高的精确度.利用Floquet理论分析了周期响应的稳定性,给出了基础运动振幅和频率对系统周期响应的影响.研究发现:对应某些基础频率和振幅,系统的周期响应可能发生Hopf分岔;利用数值计算研究了Hopf分岔后系统响应随基础频率和振幅的变化,发现系统出现了倍周期运动、拟周期运动和混沌等复杂的动力学行为.研究表明系统进入混沌的主要路径是拟周期环面破裂和阵发性.

Consteel振动输送机的水平运动建模

对于Consteel振动输送机,四轴惯性激振器产生水平激振力,槽体在拉杆作用下可看做一个倒立摆。当激振力为水平激振力且拉杆较长时,槽体在垂直方向的运动很小,可以看做只有水平运动。当不考虑物料与槽体的滑动,把物料看做附加质量时,得到槽体和基座的两自由度模型。当把基座看做固定不动时,得到槽体和物料的两自由度模型。同时考虑基座、槽体和物料得到一个三自由度模型,以便综合分析输送机的水平运动。

GPS与形变仪器观测固体潮方法的初步比较

由于GPS观测方法在有源性、点观测、数据成分、数据剔除、数据预处理、比较基准、基础数据的惟一性等方面,与伸缩仪、水平摆倾斜仪等形变观测方法存在相当大的差异,为了了解GPS测量的特性,选择固体潮为观测对象,比较了GPS与伸缩仪等形变观测仪的异同。从延庆、东三旗、十三陵等台相关设备实测结果来看,GPS观测到的固体潮在形态上与理论值和伸缩仪等设备观测结果十分相似,但幅度要大得多,垂直分量最大日幅差接近100mm。

朝阳台VP型宽频带倾斜仪与SQ70石英水平摆倾斜仪数据对比分析

运用频谱分析、互相关分析及观测精度等方法,对朝阳地震台石英水平摆倾斜仪与VP宽频带倾斜仪2014年1月至8月的数据进行分析。通过分析得出,VP记录的频率成份较石英水平摆多且复杂,其记录的信息要多于后者,VP垂直摆观测精度总体上优于模拟观测,可以替代石英水平摆。

营口台SQ-70模拟水平摆倾斜异常分析

针对营口地震台SQ-70模拟水平摆倾斜仪NS向分量自2015年4月出现的N倾加速打破年变异常变化形态,2016年5月对该项异常进行了认真落实。截止到2016年5月N倾幅度已达227ms,从仪器观测稳定性、降雨资料、周边干扰情况调查等方面对资料异常变化进行了科学合理严谨的分析研究,结果显示,该水平摆倾斜NS分量N倾加速异常变化真实可靠且信度较高,该仪器对局部应力场的敏感性较高,为捕捉地震前兆异常提供了可能。

新疆精河6.6级地震前精河水平摆异常特征分析

以精河水平摆观测数据为研究对象,通过定量剔除温度对观测数据的影响,提取观测数据的异常特征。然后结合2017-08-09新疆精河6.6级地震的发震构造、震源机制、台站位置等,对精河水平摆的震前异常进行深入探讨。NS分量自2016-06起持续N倾,EW分量自2016-09起快速E倾,2016-12-17其E倾速率再次加快,幅度达0.48″的两项异常为精河6.6级地震前应力积累所致。

临汾水平摆临震前典型波动异常研究

对山西临汾水平摆固体潮曲线形态在临震前的典型畸变现象进行分析,从时间、空间上对该类典型波动异常在震前出现的概率进行统计,并对其形成的物理机制进行了解释。

新疆温泉水平摆年变影响因素分析

以温泉水平摆观测数据及温泉气象资料为研究对象,利用相关、回归分析,讨论温泉水平摆两分向年变的影响因素,研究结果表明:①气温、水位是影响温泉水平摆NS向年变主要因素,它们之间具有准线性关系,NS向相位滞后气温约51天、滞后水位约17天;②气温是影响温泉水平摆EW向年变的主要因素,它们之间具有准线性关系,EW向滞后气温27天,但是水位与温泉水平摆EW向年变基本无关;③气压与温泉水平摆两分向年变基本无关。