基于改进烦恼率模型的人行桥振动舒适度研究

针对现行人行桥设计规范舒适性评价结果过于保守的问题,首先,基于随机步行荷载模型,经过时程分析得到结构的峰值加速度及行人实感的最大响应分布,通过研究二者之间的相关关系,定义了振动响应折减系数,并建议采用行人实感最大响应作为人行桥舒适度指标;其次,建立了基于改进隶属度函数的烦恼率模型,给出了不同使用环境下的烦恼率曲线;最后,提出考虑行人实感和改进烦恼率模型的人行桥振动舒适度评价方法,以荆州市某人行天桥为例,进行振动舒适度评价。研究表明:峰值加速度与行人实感响应具有显著的相关性,根据振动响应折减系数可建立对应关系;烦恼率拟合曲线与计算结果曲线的最大误差不超过3%,且变异系数取值不同带来的的影响不超过1%;与峰值加速度相比,考虑行人实感的烦恼率计算值与实测值更接近;该类结果对人行桥振动舒适度定量计算具有参考借鉴意义。     

人对振动主观反应的模糊随机评价模型

人对振动环境的主观反应有明显的模糊性和随机性，按照简单二值方式给出的烦恼阈限不能反映这个特点，从而导致了基于振动舒适度的可靠度计算结果的不确定性。本从心理物理学的角度对这些不确定性进行了分析，结合人对振动主观反应调查表的形式和有关实验数据，给出了相应的模糊隶属度和条件概率分布形式，从而建立了人对振动主观反应的模糊随机评价模型，同时给出了基于振动舒适度的失效概率的计算方法。     

基于烦恼率模型的高速列车动态舒适性评价方法

针对传统的ISO动态舒适性评价标准只能定性地衡量振动舒适度,以及高速列车舒适度研究座椅人体分离等问题,把建筑学振动的烦恼率方法引入高速列车平顺性分析中并建立了“人-座椅-地板输入”的7自由度耦合仿真模型.在350km/h高速列车运行环境下,对模型应用烦恼率模型进行仿真,并和ISO评价法进行对比.结果表明基于烦恼率模型的高速列车平顺性分析能够比较好地弥补传统方法的缺陷,实现了评价结果的定量化.     

基于烦恼率模型的人致人行桥振动舒适度分析

为实现人致人行桥振动舒适度定量计算,首先,在同一坐标系中研究隶属度函数与人行桥加速度响应之间的函数关系,联系桥上行人心理连续体上的感受区间呈非等距特征,提出基于Stevens幂函数定律的改进隶属度函数,将改进隶属度函数与传统计算公式及实验结果进行比较;其次,综合考虑行人主观反应随机性、个体差异性及变异性,建立人致人行桥振动烦恼率模型,为舒适度定量计算提供理论依据;最后,在基于烦恼率模型的分析方法框架之下建立人行桥竖向及侧向振动舒适度分析方法,建议同时考虑竖向及侧向耦合振动舒适度评价方法,并采用一个实桥分析案例对上述分析流程的应用进行说明。研究结果表明:隶属度与加速度响应之间呈指数函数关系,即服从Stevens幂函数定律;当加速度响应小于人体承受极限时,可采用逐级增量法对行人心理物理量进行描述;改进隶属度函数值与传统隶属度值、实验值之间的最大误差均不超过1%;竖向及侧向振动烦恼率曲线的误差不超过0.04,且变异系数的影响不超过3%;综合考虑人体在不同振动环境下的敏感程度,建议容许烦恼率指标取为22%,具体评估工作中不可忽略人行桥振动响应对容许烦恼率指标的影响;烦恼率计算值与实测值之间的误差不超过3%;该类结果可为在役桥梁振动舒适度定量计算提供直接参考。     

基于振动能量的内燃动车组柴油机组振动烈度分析

车载设备的振动水平不仅影响设备安全可靠运转,也影响周围环境的振动噪声.降低车辆的乘坐舒适度.为研究设备振动水平,本文建立了单自由度系统振动模型,分析了单自由度振动系统的振动能量特征.借鉴基于振动速度的振动烈度评价方法,推导了基于振动能量的等效振动速度的振动烈度公式,并采用基于振动速度和基于振动能量的两种方法,分别评价了某型内燃动车组(DMU)动力包的柴油机组振动烈度.结果表明:机组的振动烈度均随运转速度呈递增趋势,基于振动能量的振动烈度评价方法更能全面反映机组的振动水平和动态特性,为评估车载设备振动水平提供了新的评价方法.     

随机人群荷载下大型火车站房大跨楼盖减振设计与分析

针对大型火车站房的大跨楼盖的振动舒适度问题,建立了某大型站房的整体有限元模型,采用Ritz向量法对结构进行了模态分析,研究了这类建筑中大跨楼盖的振动特性.以IABSE建议的单人步行激励为基础,考虑行人起步相位角随机分布,提出了楼盖随机人群荷载模拟方法,应用该方法对该大跨楼盖进行了人行荷载模拟,并通过多点输入和时程分析法对该楼盖进行了振动舒适度分析.总结已有的研究成果,根据大跨楼盖的振动特性,提出了大跨楼盖多重调谐质量阻尼器(MTMD)的减振设计方法,据此对楼盖进行了MTMD减振设计与分析.结果表明,利用该方法设计MTMD减振系统可以有效地控制大跨楼盖的竖向振动,最大衰减率达到72%,各工况下平均衰减率可达44%.     

大跨度连廊人致振动分析与减振设计

综合目前人行荷载和舒适度评价的研究成果,模拟不同工况下单人、多人有序和随机荷载,对某大跨度钢结构连廊进行振动特性和舒适度分析.根据结构的振动特性,借鉴MTMD相关研究,对大跨度钢结构连廊进行MTMD减振设计.结果表明,利用MTMD减振系统可以有效地控制结构的竖向振动,满足舒适度的要求.     

环境振动舒适度评价指标及方法研究进展

通过对环境振动舒适度国内外研究成果的总结,阐述了振动舒适度研究的发展历程;介绍了环境振动舒适度的研究现状,并从振动舒适度评价指标和评价标准进行了总结,最后对环境振动舒适度评价的未来趋势进行了展望。     

基于随机振动理论的桥梁舒适度研究

目的为了更全面地评价桥梁结构人致振动的舒适度,完善人行桥振动评价指标.方法以随机振动理论为基础,通过某人行斜拉桥的现场检测和随机振动分析,提出采用人行桥结构振动响应最大部位的加速度均方根值作为舒适度评价指标,对比现行加速度峰值评价指标和笔者提出的加速度均方根值评价指标的异同.结果当采用结构响应最大处的加速度值评价舒适度时,随机振动理论分析值和现场实测值差异不大.通过安装TMD阻尼器前后对比减振效果,对于加速度峰值,最小减振率为15.69%,最大减振率为41.78%,平均减振率为28.39%;对于加速度均方根值,平均减振率为22.37%,与峰值加速度数据结果相近.结论与加速度峰值评价指标相比,采用加速度均方根值作为舒适度评价指标是基于随机振动理论,考虑了振动响应的整个时间历程,更加全面合理.     

人体生物力学模型的驾驶舒适度仿真研究

为了高效地评价人在驾驶汽车过程中的舒适性,由Adams/LifeMode软件建立了坐姿人体-座椅系统的生物力学模型.应用Matlab工具编程,得出了GB7031规定的B、C级公路的功率谱函数,并转换成易于加载的时域信号.通过加权计算,得到了在典型行驶速度下人体关键部位的振动加速度响应,进而提出了全身振动以及人体局部振动的舒适性仿真评价方法.采用Adams/LifeM-ode软件,建立了有别于传统弹簧—阻尼—质量模型的人体生物力学模型,实现了乘坐舒适性评价的计算过程,为研究人体局部振动舒适性提供了理论基础.     

磁浮轨检车随机振动时域仿真

为了研究在动态测量过程中磁浮轨检车的随机振动对测量磁浮轨道几何参数精度和测量速度的影响，根据这一特殊车辆的结构特点和运动原理建立了整车振动五自由度模型．由于磁浮轨道不平度与高等级机场路面的相似性，采用了滤波白噪声作为轨道随机不平度输入．在MATLAB／SIMULINK环境中仿真了在磁浮轨道随机路面激励下车辆的时域动态响应，分析了车辆随机振动对采用激光三角法测量位移的精度影响．仿真结果表明车速10km／h时的测量精度满足实测时所要求的0．1mm．     

坦克行驶平稳性评价方法的研究

通过对评价指标的计算分析，提出了坦克车体振动系统模型的简化方式，文中还讨论了增加减振器平均阻尼功率作为评价指标的必要性，给出了悬挂性能参数适用而合理的取值范围。     

涡桨发动机安装系统动力学设计方法研究

针对涡桨发动机安装问题,提出一种动力学设计方法,实现了发动机隔振器的刚度优选。首先,推导了考虑耦合前后的振动传递率及发动机低频位移的计算公式。然后,利用提出的方法优选了一组五点安装隔振器的刚度并进行评估计算。结果表明：发动机安装系统满足主要激励频率的隔振要求,侧向和垂向获得了独立振动,其他方向的振动解耦率达93%以上,振动传递率计算中应特别考虑耦合对较小激励方向的影响。     

空调变频压缩机声品质评价方法研究

基于心理声学的基本理论,在现场测试变频压缩机噪声的基础上,综合考虑响度、尖锐度指标,提出了心理声学烦躁度的经验公式.采用成对比较法进行主观评价,对实验结果作了线性相关性分析,并得到压缩机声品质主观评价值的预估模型.研究结果表明:采用烦躁度刻画声品质要比A声级更灵敏,心理声学烦躁度与主观评价的相关性较好,可达到0.917 3,但采用A声级则较差,只有0.711 9.因此,将烦躁度作为变频压缩机声品质评价的综合性能指标,能够比A声级更好地反映压缩机在不同工况下的噪声对人的实际影响.     

汽车传动系扭转振动建模与仿真分析

文章根据汽车传动系扭振动力学方程,建立了传动系扭振仿真模型,在此基础上进行仿真分析,并通过实车试验加以验证,通过仿真运算,观察到传动系中存在较明显的扭振成分;对仿真模型中的参数进行灵敏度分析,得出对扭振影响较大的参数,通过对相应参数的修改,使得扭振降低,该方法为解决车辆传动系扭振提供了参考依据。     

随机激扰对橡胶轮转向架车辆动力性能的影响

在建立橡胶轮转向架车辆系统动力学模型的基础上,研究了随机激扰对车辆系统振动特性的影响.结果表明,在随机激扰作用下,橡胶轮转向架车辆系统将产生激烈振动,且车辆运行速度越高,振动越剧烈,但轮重减载率始终维持较低的振动值.     

基于WT和STFT车辆启动抖动特性时频分析

针对自动启停车辆在启停过程中的抖动问题,为快速有效识别启停抖动的振动特性,提出一种应用小波变换(WT)与短时傅里叶变换(STFT)结合对振动信号进行准确识别的方法。该方法应用小波变换对启停过程中非平稳信号最大振动时刻进行有效处理,应用短时傅里叶变换分析振动信号峰值振幅和频率。仿真分析和试验对比表明,该方法具有有效性和实际应用价值。