考虑初始静力荷载效应的框架结构部分底层柱失效时的瞬时动力分析

为研究高层建筑结构整体性问题中连续倒塌问题,采用有限元方法模拟高层结构底层边柱突然失效时的瞬时动力响应。从计算结果可以看出,动力分析的水平位移比静力作用的最大水平位移大很多并以静力位移为中心上下波动,并在阻尼作用下收敛到静力位移。初始静力荷载效应使瞬时动力响应的振幅比无初始静力荷载效应的结构的水平和竖向位移振幅小。初始静力效应对结构瞬态响应的影响与刚度、质量、阻尼等因素有关,刚度越小,质量、阻尼越大时,初始静力荷载效应对结构最大位移影响越小。在对底层边柱突然失效的高层结构进行分析时,必须计算结构的瞬时动力响应。建议以较为简单的无初始静力荷载效应时的瞬时动力响应作为结构设计依据,其结果趋于安全。     

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.     

直升机模式下倾转旋翼机多体气弹动力稳定性分析

通过多体动力学方法建立了倾转旋翼机动力学分析模型。结合动力入流，研究了直升机模式下倾转旋翼机非线性非定常气弹耦合动力学特性。集成了非定常动态入流方程与倾转过渡状态的多体动力学方程，建立了倾转旋翼机时域非定常气弹耦合分析模型。以半展长弹性机翼全铰接式倾转旋翼机模型为例，在直升机模式下分析了桨叶摆振刚度及飞行速度对倾转旋翼机气弹稳定性的影响。数值计算表明：建立的多体动力学模型能够快速分析直升机模式下倾转旋翼机复杂的旋翼／机翼气弹耦合动力学特性。     

有限元-无限元耦合法在桩-土动态反应中的应用

推导了4+2节点动力无限元的位移形函数及坐标形函数,进而得到具有不同波动组合位移衰减形式的二维谐振无限元,并运用通用有限元软件建立了单桩动力荷载下的有限元-无限元(FEM-IEM)耦合模型,分析了竖向、水平及弯矩谐振作用下不同类型单桩在不同土性中的动力反应.计算结果证明,本文提出的耦合方法在计算效率和精度上具有优势.     

基于Creo地膜回收机链轮-弹齿机构的运动仿真

针对大蒜种植作业中,地膜覆盖应用较多,但地膜回收较为困难的问题,提出大蒜秋后地膜回收机的设计,重点研究和分析了链轮-弹齿机构的性能.通过试验分析计算,获得了大蒜种植中地膜在经过大蒜一个生长周期后的拉断力数值,通过理论计算获得了链轮-弹齿末端的理论线速度,通过Creo Simulate对链轮-弹齿机构进行了运动学分析,经过试验数值、理论计算和仿真分析的比较,验证了本设计中的链轮-弹齿机构的可行性.为地膜回收机的设计提供参考依据.     

胶凝含蜡原油的黏弹-触变特性

早期含蜡原油的触变性模型均为黏塑性模型,未考虑黏弹性的贡献,管道停输再启动的数值模拟也未考虑黏弹性的影响。为此,利用机械比拟原理,依据含蜡原油的"黏弹-屈服-触变"特点,建立了包含9个未知参数的黏弹-触变模型。利用两种物性不同的含蜡原油在凝点附近的剪切速率阶跃、剪切速率滞回环、恒剪切速率3种典型加载模式下的实验数据对模型进行验证。结果表明:3种测试的模型拟合值与实测值的平均相对偏差分别为4.6%、6.6%、4.2%,实现了用一个模型完整、准确地描述含蜡原油加载全过程的流变响应,为输油管道停输再启动过程的水力特性及管道安全运行提供了重要的基础资料。(图4,表2,参16)     

弹性半空间上矩形基础稳态振动积分变换解

采用双重Ｆｏｕｒｉｅｒ变换分析位于弹性半空间上，受竖向稳态荷载作用下矩形基础的振动问题，通过分析得到位移的积分变换解，并由该解得到短形基础稳态振动下的动刚度，通过解的数值计算分析，讨论了泊松比和基础形状动刚度的影响。     

大型抽水蓄能电站地下厂房结构振动反应分析

为了解一大型抽水蓄能电站地下厂房结构设计的合理性,通过建立地下厂房三维有限元模型对其厂房整体结构进行自振频率分析和共振复核。采用谐响应分析方法和时程分析方法,分别计算了厂房结构在机组振动荷载作用下、水轮机脉动压力作用下的振动反应,并依据相关规程提出振动控制标准。研究结果表明:厂房结构自振频率为23.736Hz,与尾水管低频涡带、额定转速频率、飞逸转速频率、叶片数频率、导叶后压力脉动频率保持有足够的错开度,基本不存在共振的危险性。振动荷载作用下,厂房机墩结构振幅相对较大,最大振幅发生在左侧定子基础板处,为0.064mm;最大径向动位移为0.011mm,位于上机架基础截面左侧上游基础板内侧;最大切向动位移为0.020mm,位于定子基础截面左侧上游基础板内侧,均满足设计规范控制要求;各部位径向与扭转动位移之和均小于规范规定的标准组合最大振幅值。厂房各部位最大均方根速度和均方根加速度分别为2.369mm·s~(-1)和0.124m·s~(-2),均出现在左侧定子基础板处的竖向,且均小于允许值。厂房结构最大动拉应力出现在左侧上游侧定子基础板处竖向,最大值为1.09MPa,满足钢筋混凝土结构的动强度控制标准。在脉动水压力作用下,厂房各典型部位混凝土结构各方向的振动位移、速度和加速度均较小,满足相关规范要求;部分主要构件的均方根加速度稍微超出建筑结构安全控制标准(1.0m·s~(-2)),但不会引起结构的损坏(10m·s~(-2))。     

基础相对埋深对地基中竖向附加应力的影响

基于明德林解，给出了圆形面积均布荷载作用下，便于制定应力系数表格的竖向附加应力实用理论计算公式。讨论了基础相对埋深对地基中竖向附加应力的影响。所得结论。对改进现行地基应力与变形计算方法具有重要的理论意义和长远的实用价值。     

哈尔滨松花江公路大桥动力特性试验

通过对哈尔滨松花江公路大桥进行动力特性实测和利用有限元程序ANSYS进行了建模和计算分析,得到的实测值和理论计算值差别不大。并通过研究获得了大桥的固有频率、模态、阻尼比和在动力荷我作用下的冲击系数,了解了该桥在动载荷作用下的实际工作状态,从而判断该桥整体结构的安全承我能力和使用条件。     

偏心振动式排种系统参数的模拟分析

利用Excel对研制的偏心振动式排种系统的固有频率、阻尼比、幅值特性、相位特性及动态响应特性等特性参数进行了模拟分析。结果表明:对于本系统而言,随着排种过程的进行,系统质量逐渐减少,系统的固有频率、阻尼比、输出与输入信号的相位差和输出信号幅值等参数均逐渐加大,这必然导致系统的排种速度逐渐加大。进一步分析结果表明:加大系统不可变质量与可变质量的比值,有助于降低系统固有频率和阻尼比等参数的变化幅度,进而提高排种均匀性。该比值为5时,即可取得较好效果。研究方法与结论对类似机械的参数设计具有一定参考价值。     

静动力荷载下不锈钢丝金属橡胶的剪切力学性能

为研究金属橡胶材料用作隔震器在水平方向承受剪切荷载的性能,对不同成型密度的金属橡胶试件进行静力、动力剪切荷载性能试验,测试成型密度、加载幅值、循环加载次数、动力加载频率、成型工艺等因素对金属橡胶材料剪切滞变性能的影响规律,同时进行大幅值剪切破坏试验,分析极限变形能力.结果表明:改进剪切成型工艺后,金属橡胶材料剪切性能提...     

气吸式免耕播种机的振动测试与振动理论分析

为研究气吸式免耕播种机的振动特性,对2BM-5型气吸式免耕播种机进行振动测试与振动理论分析。根据振动测试结果,以免耕播种机的前进速度与振动信号正弦基波为基本参数构建简谐激励,建立气吸式免耕播种机的振动幅频特性与振动固有频率的频率响应数学模型,并进行气吸式免耕播种机振动幅频特性信号的验证。结果表明:气吸式免耕播种机垂直振动的主要影响因素有播种机结构、质量、作业前进速度、入土装置与不同类型土壤作用的阻尼情况和地表不平度;其垂直振动存在2个固有频率的振型。     

双向隔震铁路桥梁与列车的耦合振动响应研究

为了研究铅芯橡胶双向隔震铁路桥梁在列车荷载作用下的动力性能，本文首先建立一座三跨隔震桥梁三维模型，然后对双向隔震铁路桥梁和列车组成的车桥系统耦合振动进行分析，研究其机理.结果表明，隔震桥梁在横桥向的隔震周期越大，桥梁梁体在列车荷载作用下横桥向位移越大，支座阻尼对桥梁梁体横桥向水平振动的衰减作用更加明显，对桥梁上部结构扭转角和竖向位移的影响可以忽略不计.桥梁横桥向的隔震周期的增大，使车体横摆、侧滚振动位移响应更加剧烈，对车体各个自由度的加速度响应影响可以忽略不计；隔震支座阻尼的增大对车体横摆、侧滚角、摇头角、沉浮和点头角位移响应以及对车体各自由度的加速度响应影响较小.     

建筑结构非线性阻尼及其振动反应研究

在分析了建筑物实测阻尼比的变化规律的基础上,探讨了建筑结构非线性阻尼产生的机理,并采用数值方法分析了单自由度非线性阻尼结构在不同荷载条件下的振动反应,分析结果说明:非线性阻尼结构地震反应与常阻尼比结构地震反应差异较大,采用常阻尼比(5%)进行建筑物地震反应分析可能产生不安全的结果.     

基于动变形试验的黄土剪切带特性研究

【目的】分析动荷载条件下黄土局部化变形的判断依据和剪切带的特性,探究不同初始应力条件对非饱和黄土剪切带特性的影响。【方法】用动扭剪仪进行陕西杨凌非饱和黄土的动变形试验,分析其动本构关系曲线、动孔隙气压力和阻尼比的变化规律,探讨初始平均主应力和初始主应力方向角对剪切带倾角的影响。【结果】土样的动本构关系曲线、动孔隙气压力随时间变化曲线和阻尼比随动剪应变变化曲线皆为非线性型,其变化规律很好地体现了局部化变形的过程。当初始主应力方向角<45°时,土样的剪切带倾角随着初始平均主应力的增加而呈增加趋势;当初始主应力方向角≥45°时,剪切带倾角随着初始平均主应力的增加呈减小趋势。在初始主应力方向角<45°时,剪切带倾角随着初始主应力方向角的增大而减小;当主应力方向角为90°时,土样未出现剪切带。【结论】动荷载作用下,黄土会发生局部化变形,这种局部化变形的出现和发展可以用动孔隙气压力和阻尼比的变化规律来判别,该判别方法意义明确且合理可行;初始平均主应力、初始主应力方向角对黄土的剪切带倾角有一定影响。     

大跨屋盖结构风效应的风洞试验与原型实测研究

以广州国际会展中心为工程案例,进行了刚性模型风洞试验和有限元模态分析,在此基础上计算了屋盖的风致位移响应,结果表明,对于屋盖风振响应影响最大的因素是结构的基阶振型,其次才是风荷载;随着阻尼比的增加,位移响应谱的共振峰得到了有效平抑,峰值位移响应也随之减小.基于现场实测,提出功率谱点积识别大跨屋盖结构竖向整体振动固有频率的方法,并与有限元计算结果进行了对比分析,实测得到的前4阶固有频率与振型均能与有限元模型较好吻合,其中基阶固有频率的相对误差仅为0.3%,证明了该方法的有效性.     

基于振动特性预测不同栽培措施下油菜抗倒性

为了研究油菜茎秆抗风性能，以提供油菜抗倒栽培和倒伏预测的理论依据和技术支撑。选用华杂62和金油杂158两个品种，设置种植密度（30×10⁴、45×10⁴和60×10⁴株·hm^-2）、施氮量（120、240和360 kg·hm^-2）和播期（9月20日、10月1日和10月10日）各3个水平的单因素试验，测定花期（初花期、盛花期和终花期）茎秆自振、风振、弯曲特性等力学指标和终花后20 d的倒伏指数。结果表明：增大种植密度，花期油菜茎秆自振频率、阻尼比、风振频率、弹性模量和弯曲应力均先增大后减小，最大振幅和倒伏指数先减小后增大，抗倒性先增后降；增大施氮量，花期油菜茎秆自振频率、阻尼比、风振频率、弹性模量和弯曲应力均逐渐减小，最大振幅和倒伏指数逐渐增大，抗倒性逐渐降低；推迟播期，花期油菜茎秆自振频率、阻尼比和风振频率均逐渐增大，弹性模量、弯曲应力最大振幅和倒伏指数逐渐减小，抗倒性逐渐增强。建立了华杂62和金油杂158的BP神经网络倒伏指数预测模型，经检验，预测值与实测值的均方根误差分别为0.157和0.177，平均绝对百分误差分别为7.68%和8.30%，精确度较高，可实现于花期预测油菜终花后的抗倒性。     

带V型减震器的框架——核心筒体结构动力计算方法

高层框架－核心筒体结构中，在框架与核心简体连接处设置Ｖ型减震器，使框架与核心筒体之间的刚性连接变成了弹性阻尼连接，从而减小了地震作用下结构的动力反应。本文通过对带Ｖ型减震器的高度框架－核心筒体结构动力特点的分析，建立了这种减震结构的动力计算模型，提出了这种减震结构的动力计算方法，并对计算公式进行了推导。