刚柔耦合运动对起重机吊臂振动固有频率的影响

分析了大型起重机吊臂在变幅过程中存在的刚柔耦合的运动特点对吊臂在标称运动附近振动固有频率的影响,考虑了吊钩和滑轮组质量对吊臂振动固有频率产生的附加效应。基于柔性多体系统动力学理论,采用拉格朗日方程建立了吊臂在标称运动附近的微振动方程,用复模态分析中的状态矢量法对机构振动方程进行了解耦。计算结果表明,在非线性惯性系下,吊臂在标称运动附近的微振动有3对共轭复频率。与采用传统结构动力学方法相比,考虑刚柔耦合运动的因素时,吊臂在三个方向振动的固有频率都有所降低,同时固有频率还受吊臂绕定点转动角速度、吊钩和滑轮组质量的影响,但影响程度较小。

多机系统复转矩系数分析及PSS参数计算

针对电力系统稳定器(PSS)抑制低频振荡所基于的阻尼转矩概念,为将阻尼转矩的概念推广应用到多机系统中,提出一个把多机系统中的区域间振荡简化为一个两机系统模型,在两机模型中应用复转矩系数法的研究方法,说明基于单机无穷大系统的复转矩系数法推广应用到多机系统中的意义和合理性,推导基于两机模型的PSS补偿角度计算方法,并且通过比较说明该方法的计算结果与基于单机无穷大模型的计算结果存在差异。

复转矩系数法的一种改进应用方法

为提高电力系统次同步稳定性分析的效率,提出一种基于复转矩系数法的快速分析方法。考虑到工程实际中缺乏机械阻尼数据,采用了只考虑电气阻尼的稳定判据。利用PSCAD/EMTDC软件搭建了IEEE第一标准模型,并基于该系统分析了传统复转矩系数法及其早期优化方法的特点,进而提出将频率扫描法与测试信号法相结合的改进分析方法。改变IEEE第一标准型的串补线路参数,并应用快速分析法对不同稳定性的系统模型分别进行了次同步稳定性分析,最后结合时域仿真验证了分析结果的有效性。通过实验验证,该方法在系统次同步稳定性分析时,相比复转矩系数法更具时效性。

汽轮发电机参数对电力系统阻尼的影响

基于小信号分析理论,构建了用于电力系统次同步振荡和低频振荡分析的统一系统线性化模型,并进行了适当简化,主要包含轴系、汽轮机及其调速系统、发电机及其励磁系统和输电线路模型,并采用复转矩系数法对机械阻尼和电气阻尼特性进行了分析。不同参数配置对系统阻尼的影响不同,重点考虑了调速系统参数(油动机行程反馈时间常数T2、调速器转速前馈系数K2、汽轮机高压容积时间常数Tcs及再热器蒸汽容积时间常数Trhs)和电气参数对系统阻尼的影响。结果表明:调速系统参数对系统阻尼的影响主要集中在低频段内,并会提供较大的负阻尼;而电气参数对系统阻尼的影响则主要在次同步频段内。研究结果可为电力系统低频振荡和次同步振荡的抑制提供依据。

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。

Meshless acoustic analysis using a weakly singular Burton-Miller boundary integral formulation

The Burton-Miller boundary integral formulation is solved by a complex variable boundary element-free method(CVBEFM)for the boundary-only meshless analysis of acoustic problems with arbitrary wavenumbers.To regularize both strongly singular and hypersingular integrals and to avoid the computation of the solid angle and its normal derivative,a weakly singular Burton-Miller formulation is derived by considering the normal derivative of the solid angle and adopting the singularity subtraction procedures.To facilitate the implementation of the CVBEFM and the approximation of gradients of the boundary variables,a stabilized complex variable moving least-square approximation is selected in the meshless discretization procedure.The results show the accuracy and efficiency of the present CVBEFM and reveal that the method can produce satisfactory results for all wavenumbers,even for extremely large wavenumbers such as k=10000.

基于响应功率谱传递比的桥梁结构工作模态参数识别方法

为实现基于振动传递比函数的工作模态分析方法能够在任一荷载工况下识别结构模态参数,引入参考响应思路,构建响应功率谱传递比(Power Spectral Density Transmissibility, PSDT)函数。首先利用比例函数的极限定理,揭示PSDT在系统极点处的重要特性,进而根据这一特性建立PSDT驱动的峰值法;同时为解决传统传递比方法无法识别结构阻尼的问题,建立基于PSDT驱动的最小二乘复频域法(LSCF),通过参数化拟合思路识别频率、振型和阻尼比,并运用稳定图辅助剔除虚假模态。通过10层剪切型框架结构数值算例,对比研究外部激励性质对PSDT法及传统频域法(峰值法、频域分解法)识别结果的影响。最后,运用PSDT法对环境激励下的人行桥进行工作模态分析,并与传统响应传递比方法及随机子空间法(SSI)结果进行对比。研究结果表明:在同一工况下不同参考响应的PSDT函数在系统极点与外部激励性质无关,且等价于振型比值;PSDT法相比于传统频域法对外部激励具有更为良好的鲁棒性,能够降低识别谐波激励引起的虚假模态的风险;不同于传统响应传递比方法,在任一工况下基于PSDT法能够识别人行桥的包括阻尼比在内的工作模态参数,并产生更为清晰的峰值和稳定图,具有更好的可操作性;该方法识别结果与SSI结果吻合较好,验证了其在任一荷载工况下分析实际桥梁结构工作模态特性的可行性。