运动水线三维连续弹性拉索风雨激振理论模型

采用已有的水线气动力数据,假设拉索和水线之间相互作用力为库仑阻尼力和线性阻尼力,推导了三维连续弹性拉索和三维连续水线的运动偏微分方程,采用数值方法进行求解,得到三维连续拉索和三维连续水线的风雨激振响应规律.结果表明:当三维连续拉索大部分截面处于易于起振的风速区域时,水线在这些拉索截面形成并处于竖向平均气动力系数的突降区,三维连续弹性拉索发生大幅振动.拉索的振动含有多阶拉索固有频率成分,且水线除了在拉索固有频率处有能量峰值外,在5 Hz以下的其他频段均有少量的能量分布.另外,拉索和水线的库仑阻尼力增大,拉索振幅增大;当拉索模态阻尼比达到0.5%时,可有效地抑制拉索的风雨激振振动.     

阻尼对斜拉索大幅振动的影响

针对大跨度斜拉桥拉索大幅振动控制问题,考虑由于索的初始垂度、大位移而引起的几何非线性因素的影响,同时考虑拉索与桥面连接条件和边界条件的影响,建立了拉索在参、强联合激励作用下的面内非线性振动方程.运用多尺度摄动方法,对其进行求解,以长短两根有代表性的拉索为例,研究拉索阻尼的变化对其大幅振动的抑制机理.研究结果表明:增加斜拉索的阻尼,提高了斜拉索发生大幅振动所需激励幅值,在一定程度上增大了桥面振幅的安全区间.     

桥梁用TMD的基本要求与电涡流TMD

总结了传统调谐质量阻尼器(TMD)在涡激振动控制中的工作性能,提出运用多重调谐质量阻尼器(MTMD)理论进行TMD设计,提高振动控制的鲁棒性;开发了电涡流阻尼器取代传统油阻尼器作为TMD的阻尼发生装置,延长TMD的疲劳寿命.利用遗传算法实现了MTMD的参数优化设计,与TMD的比较表明,MTMD在控制效率和鲁棒性方面具有更优越的综合性能.电涡流TMD在试验和实际工程中的成功应用表明电涡流TMD在桥梁振动控制领域具有广阔的应用前景.     

农用车辆自适应减振座椅悬架设计与仿真

针对农用车辆座椅结构简陋和减振效果差的问题,提出了1种基于磁流变阻尼器的自适应减振座椅悬架设计,通过控制器MCU实时处理座椅的加速度信号,再对励磁线圈的电流大小进行控制,从而实时调节阻尼力的大小,实现对座椅的减振。在磁流变阻尼器的励磁线圈中通入不同大小的电流,利用压力机对其进行了拉伸试验,获得阻尼力与位移的关系。通过试验值与理论计算值的比较,验证了利用控制器控制电流大小可以改变磁流变液的阻尼特性,大大提升了农用车辆座椅的减振效果。     

受梁端激励斜拉索的非线性振动响应

研究由梁端激励引起的斜拉索非线性振动响应问题.通过对索梁组合结构的边界条件进行了简化,推导了考虑索的初始垂度、几何非线性及受梁端激励的斜拉索非线性振动微分方程,运用多尺度摄动方法,对其可能发生的非线性振动进行了理论研究及数值分析,研究结果表明,在梁的低阶局部振动频率处于一定区域时,梁的小幅振动能够激发斜拉索的大幅度运动,影响大跨度斜拉桥施工过程中索梁组合系统的稳定性和安全性,对于一个给定阻尼和频率比的系统,足够小的激励幅值能够有效避免系统产生共振.     

电视塔抗风控制

以大庆电视塔为例,通过Matlab/Simulink软件平台对电视塔进行了抗风控制研究,利用小波分析模型模拟出21条脉动风速时程,基于LQR算法,采用磁流变阻尼器作为半主动控制装置,分析了在风荷载作用下结构的半主动控制效果。结果表明:利用磁流变阻尼器进行振动控制可以有效减小结构的振动反应;Simulink仿真技术具有操作直观、高度可视化等特点,用于抗风控制研究将有很好的发展前景。     

两个约束条件下允许外购的多产品报童问题

首先通过形状记忆合金的材性试验研究了其超弹性变形性能,并将其等效拟合为多线性模型,得到其计算参数.然后,提出了一种新型耗能增强型SMA阻尼器,说明了其构造,阐述了其工作原理和设计要点,推导了阻尼器的恢复力模型.最后通过有限元程序对设置该阻尼器的多层钢框架、对角设置SMA拉索的多层钢框架、普通钢框架进行了地震时程分析,对比研究了该阻尼器的消能减震能力.结果表明该阻尼器的滞回环非常饱满,耗能能力强,大震下对结构的位移和层间位移角控制效果显著.     

粘弹性阻尼器消能结构基于H2和H∞性能优化设计

基于H2和H∞性能对粘弹性阻尼器消能结构中阻尼器进行布置,具有一定的优化效果;而针对只有一个薄弱层或某一薄弱层突出的结构,将该层控制输出作为唯一的控制输出,消能减震效果将明显改观.利用Matlab中LMI工具箱和优化工具箱可以方便地确定阻尼器在结构中的优化位置及相应的数量.通过结构响应计算可以合理地选择所需阻尼器的数量.选用一栋10层混凝土框架结构对优化方法进行了验证,非线性时程分析结果表明了其优越性.     

斜拉索截面信息未知时的刚度识别及索力计算

用拉索振动实测数据计算斜拉桥拉索的索力时，不考虑斜拉索刚度影响的计算方法可演化为许多种．计算表明由不同计算方法造成的误差已不能忽视．斜拉桥索力检测的实例分析表明斜拉桥拉索的抗弯刚度影响是不能忽略的．在斜拉索截面信息未知的情况下，利用一种实用的拟合方法得到了拉索的刚度．在考虑刚度的影响后，计算结果表明基频法能反应中长索索力的真实值，对于短索的索力应根据基频法进行折减．用数值拟合方法对拉索截面未知情况下的拉索刚度进行了识别，改进了固支情况下索力的计算结果．     

振动方式测定木材弹性模量

该文介绍了振动法测定木材弹性模量的理论依据,组建了由脉冲锤、加速度计、计算机等组成的测试系统,对测试基本方法进行了试验研究.发现横向振动方式可以有效地测得木板试材的固有频率值,测定效果好;而纵向振动方式不能测得试材的固有频率值,不能作为测量木材弹性模量的方法.在横向振动测量方式中,激振点与拾振点间距离应位于试材两端部附近,两者间间距应尽量远.通过与静态测试结果比较,发现振动方式测得的弹性模量值比静态方式测得的稍大.      

大型柔性摩天轮轮辐索预张力确定方法研究

以北京朝天轮结构设计为背景，通过分析确定轮辐索预张力需考虑的因素，给出了确定大型柔性摩天轮结构轮辐索预张力的方法，包括预张力值域的确定方法及其调整方法，在值域范围内调整预张力需考虑的各种因素，及估算合理预张力的简便算法.指出轮辐索预张力值域上限由180度索是否满足轮辐索安全系数确定，值域下限由0度索是否松弛确定；减小轮缘自重或适当减小轮辐索的安全系数可增大值域范围，而增大轮辐索截面积可能引起调整预张力的恶性循环；轮辐索预张力的确定还需考虑轮缘平面内外的刚度及90度索的松弛；由于轮辐索预张力和轮缘自重的比值R可大致决定结构的受力特性，故大型柔性摩天轮结构可采用与北京朝天轮相近的R值初步预估轮辐索预张力值     

高层建筑加强层粘滞阻尼系统的优化分析

提出了一种设加强层的框架-核心筒结构耗能减振系统，利用加强层与外围框架柱二者之间相对大的位移差，布设竖向粘滞阻尼器.基于结构简化计算简图，分别得到了采用假定振型法和有限单元法的数学模型.基于模态阻尼比，参数分析确定了阻尼器的最优阻尼系数.以一个安装了加强层阻尼系统的高层建筑为例，仿真分析了其在地震激励下的动力响应.研究表明，加强层阻尼系统可以大幅提高结构的模态阻尼比，有效减小结构的动力响应.     

重刚比对悬索静态位形影响的建模与分析

为探究悬索的自重、刚度及分布荷载对悬索的静态平衡位形的影响,通过悬索状态分类与悬索单元的受力分析与数学模型,引入无量纲参数,分析了悬索在自然态、无荷自重作用状态与有分布荷载作用状态下的基本静态性能。建立了考虑自重和分布荷载同时作用下的悬索静态张力与悬索单位长度重刚比、挠度及支座间距的数学模型。研究表明:当重刚比小到一定程度时(β≤10-2),悬索的静态位形基本重合,此时悬索的刚度对静态位形起主导作用,悬索的静态位形可以看成不可伸长的悬索进行处理;重刚比很大时(β≥10-1),悬索的自重与分布载荷对静态位形起主导作用,悬索自重与分布荷载越大,悬索的中央挠度也越大。重刚比小的悬索在接近原长跨距时,最大张力与水平张力会明显增大,但重刚比大的悬索增加的幅度不明显,说明重刚比大的悬索因为弹性模量小,主要产生了弹性变形,因此不能盲目拉紧悬索。最后利用挂重法对悬索的静态位形参数进行了实验验证,实验结果与理论结果的相对误差均在4.95%以内,说明了模型的可行性并达到了工程应用相对误差不超过5%的精度要求。     

智能控制器在农业自动化中的设计分析

讨论一种控制仪表——智能控制器,它是位于调节器和执行器之间的环节,通过控制电机调整执行机构的定位,实现对各种工业球阀、蝶阀、风门或其他转动装置的精确定位和控制。     

粘滞阻尼器消能减震结构的简化设计

基于pushover分析方法，提出粘滞阻尼器消能减震结构的一个简化设计方法．先将多自由度体系等价成单自由度体系，对于给定的目标顶点位移，可以直接求出等价单自由度体系抵御强震所需的等价附加阻尼，并对其在多自由度体系中的分配提出建议．选用一个12层混凝土框架结构验证了该方法，其时程分析结果表明，对于pushover方法适应范围内的中、低层房屋可以取得满意的结果．     

斜张管桥钢索设计选型中应注意的问题

介绍了斜张桥钢索的设计构思,分析了钢索的材料选型和防腐性能、钢索的疲劳和非线性以及张拉与锚固等方面存在的问题,指出在斜张桥钢索的设计中宜采用辐射型或扇型的索型,并推广采用预应力钢筋作为斜张管桥钢索.可采用对钢索反复张拉的方法消除或减少材料非线性的影响,并从索的选型和施工两个方面解决钢索的几何非线性问题;可通过将恒载所产生的最大弯矩减到预定值和减小管道或主梁的位移来确定索施加的张拉力.     

论吉林省林业索道发展的决策

回顾吉林省林业索道发展的历程,走过了一条曲折的道路,进展十分缓慢,基本上是用用停停、断断续续。其主要原因是对各种索道的特点及它们的适用条件,缺乏综合分析和科学的决策。本文在总结历史经验教训,分析不同索道特点和应用条件后,提出对我省林业索道发展的决策。为我省林业索道的发展提供了科学依据,     

索托网架结构在干煤棚工程中的应用

提出了一种适用于大跨度干煤棚工程的结构形式——索托网架.通过与斜拉网架结构的对比分析,研究了索的位形对索力、网架特征部位杆件内力、杆件与索内力的比值以及挠度的影响,得出了索的合理位形.结果表明:索托网架结构可以更加充分发挥索应力高的特性,具有结构合理、用钢量低、净空高等优点,符合大跨度干煤棚的要求.     

考虑弯曲刚度的斜拉索内共振分析

根据Hamilton原理,推导了考虑弯曲刚度的斜拉索三维非线性动力学方程,利用边界条件约化为二维系统,然后运用多尺度法分析了斜拉索可能的内共振模式,并运用数值方法研究了弯曲刚度对内共振的影响.结果表明:弯曲刚度使斜拉索固有频率变大,从而使斜拉索发生内共振的条件向左偏移,导致了斜拉索内共振的幅值和拍频都变大.     

索结构几何非线性分析的悬链线索单元法

基于索的基本假定和悬链线平衡方程,通过对沿索曲线均布荷载作用下的索段分析,得到了索端力和索的几何线形之间的对应关系;进一步通过索单元的柔性迭代分析,获得了内力改变和位移增量之间的关系,进而得到索单元的刚度矩阵和节点力,从而建立起了空间悬链线索单元的几何非线性有限元分析方法.经典算例结果证明了空间悬链线索单元的正确性,同时具有较高的精度,可为大跨度悬索桥、斜拉桥以及张拉结构等几何非线性较强的结构精确分析提供强有力的计算工具.