动态弹性模量的实验研究

根据实验资料求得混凝土加质量块悬臂梁结构、三种不同比尺的石膏纯悬臂梁及石膏加质量块悬臂梁结构的材料前四阶的振型动态弹性模量（简称动弹模）和非振型动弹模。实验结果表明：振型动弹模随振动阶次的增加而增加,且混凝土悬臂梁增加更为明显;非振型动弹模的变化主要发生在从低频（低于一阶固有频率）到一阶固有频率这一范围,且随频率增加而增加。几何缩尺（Ｇｌ≤１０）对像石膏这样的线弹性材料的动弹模变化规律基本没有影响     

比尺对梁式构件动态弹性模量影响的实验研究

根据梁式构件在大型模拟地震振动台上的实验资料,求得３种不同比尺的石膏纯悬臂梁及加质量块悬臂梁结构的材料前四阶的振型动态弹性模量（简称动弹横）和非振型动弹模。实验结果表明：振型动弹模随振动阶次的增加而增加,非振型动弹模的变化主要发生在从低频（低于一阶固有频率）到一阶固有频率这一范围,且随频率增加而增加。几何比尺（Ｃｌ≤１０）对像石膏这样的线弹性材料的动弹模变化规律影响不大。     

动力系统有限元模型的误差分析

在结构损伤的系统识别过程中,模型误差和测试误差是引起误判的主要原因,以悬壁梁为例,通过与解析解的比较,研究了由于有限元度用化引起的结构系统动力反应的变化情况,结果表明：自振频率的识别差大致与频率值的平方成正比,与单元数相同的前若干个振型具有足够的精度,还讨论了由于结构参数截面刚度和分布质量的随机性导致的系统反应的离散性。     

带集中质量块薄板的移频数值仿真

通过对带有附加质量块薄板的理论分析和频率计算,从中获取了影响薄板系统动态特性的质量块主要参数,再运用有限元方法系统地分析了质量块的质量、位置、数量、所处介质和分布面积对薄板频率的影响规律.数值仿真结果表明:通过添加质量块来实现结构移频,应尽量采用质量为结构总质量10%以下的集中质量块,并放置于振型波峰处,以获得最大的频率改变量;沉浸于重质流体的薄板需要更大的附加质量,才能获得与轻质流体相同的频率改变量;对于高阶模态,应尽可能多地在振型峰值上布置质量块并呈对称分布.在此基础上开展的薄板移频技术的应用研究,可为实际薄板结构修改时调整固有频率以避开工作频率、减小振动提供指导.     

坐姿状态下人-结构相互作用体系水平振动特性

针对人-结构系统水平振动问题,建立质量轻基频低的试验平台,研究人端坐于试验平台时该人-结构相互作用体系的水平振动特性.试验结果表明:自然端坐状态下,人体的不同朝向对结构的动力特性的影响不同.当人朝x向端坐时,结构多出一个振型频率,而基频恰好分布于两振型中间;而当人朝y向端坐时,结构仅有共振频率高于原结构基频.在研究中,人通常比较成质量块放在结构装置上,而事实上质量块对结构的振型阻尼比影响很小,人体能显著增大结构振型阻尼比.因此,不能将水平向自然端坐的人仅仅看作质量块,而应当成质量-弹簧-阻尼完整的体系.     

环境温度对圆拱形钢结构模态频率的影响研究

为研究圆拱形钢结构模态频率在环境温度下的时变特征,本文以潍坊市白浪河摩天轮钢结构为研究对象,首先采用数值模拟和实测数据统计分析的方法揭示其模态频率的温度影响规律,然后采用BP神经网络建立起该结构模态频率与环境温度之间的回归模型,并基于该模型消除环境温度对结构模态频率的影响.结果表明:环境温度主要通过使结构材料的力学性能和结构状态发生改变来影响圆拱钢结构的模态频率;白浪河摩天轮结构模态频率随温度升高而降低,在监测时间内频率最大变化幅度为3.04%;该结构面内振型频率所受温度影响高于面外振型,其中结构状态改变是面内振型频率变化的主要因素;BP神经网络模型可以正确反映模态频率和环境温度之间的变化关系,利用建立的频率-温度回归模型可有效消除环境温度对结构模态频率的影响.     

4种NET欧拉-伯努利直梁的动力学特性

考虑长程力,非局部弹性直梁内参考点的应力与直梁占据区域内所有点的应变都有关系．基于Eringen的非局部弹性理论积分型本构关系和采用幂指数型参模空间推导了Euler-Bernoulli直梁的积分型方程和4阶偏微分型方程,采用Laplace变换得到了直梁自然频率、振型的通解．给出了简支直梁、固定直梁、自由直梁、悬臂直梁的自然频率和振型．实例结果表明除悬臂直梁的第1阶自然频率随Eringen参数的增加而略微增加外,直梁自然频率随Eringen参数的增加而减小．固定直梁、自由直梁、悬臂直梁振型的振幅大体上随Eringen参数的增加而减小．但Eringen参数对简支直梁的振型没有影响．当Eringen参数为零时,非局部弹性理论与局部弹性理论的自然频率、振型一致．     

几种空腹网壳的自振特性理论研究

采用有限元软件ANSYS建立了球面、柱面以及双扁壳三种空腹网壳为算例的三维空间梁单元计算模型,探讨了在结构参数矢跨比、网壳厚度、网格尺寸和杆件截面对空腹网壳动力特性的影响.本文提取了前20阶自振频率和前12阶模态振型,分析了三类网壳自振频率和基本频率在上述参数变化时的变化规律,以及网壳模态振型随阶次增加的振动规律,对空...     

拱肋局部特性改变对拱桥动力特性影响试验研究

针对一座服役40余年的钢筋混凝土旧拱桥进行了全面的现场检测(包括材料性能和拱桥静、动力特性).基于模型相似理论,以20∶1的几何比尺制作了单跨拱桥有机玻璃模型.为了不损坏结构的完整性,尝试利用对主拱圈局部增加质量块来模拟拱肋局部特性的变化.以大桥的动力特性作为大桥健康状况的指纹,对拱肋不同位置局部质量变化后的模型结构进行动力模型试验,得到了结构阻尼、固有频率和振型.研究表明,拱肋局部特性的变化对结构加速度放大倍数影响显著,而对模型自振频率和阻尼的影响并不明显.     

淮安第三抽水泵站贯流泵房动力特性的数值和测试研究

为研究贯流式块基型泵房的自振特性,结合淮安第三抽水泵站工程,采用有限元数值分析和脉动测试方法,确定贯流式块基型泵房的主要振型和频率.对比有限元数值计算和脉动测试结果,认为上下部结构刚度相差悬殊的贯流式块基型泵房,其基频主要受上部厂房结构的影响,而正确模拟厂房地坪处楼板的作用是确定泵房下部结构自振频率的关键.在研究贯流式块基型泵房的自振特性时,应选择结构刚度变化较大层布置测点.     

坚硬地基异弹模重力坝应力分布规律及其简捷算法的修正

本文用５Ｈ宽深地基八节点平面等参元方法计算了中等高度的各种不同坝体弹模比和不同下游坡率的坚硬地基重力坝，分析了异弹模重力坝坝体的应力分布规律并提出了符合异弹模重力坝特性的修正简捷材力计算法．     

无损检测足尺人造板弹性模量和面内剪切模量

【目的】研究足尺人造板沿长度和宽度方向的弹性模量与面内剪切模量的快速和在线无损检测。提出了一种基于横向自由振动的方法,即通过测量在四节点支承下足尺人造板自由振动时沿长度方向的一阶弯曲、沿宽度方向的一阶弯曲和扭转的3个频率以及板材的密度,来检测其沿长度和宽度方向的弹性模量与面内剪切模量。【方法】利用试验模态分析方法,对3种厚度中密度纤维板和2种厚度胶合板的足尺人造板进行了模态试验,获得了四节点支承下足尺人造板自由振动前9阶模态的频率和振型,同时也进行了力学性能检测试验,并对测量结果进行了重复性分析。【结果】中密度纤维板和胶合板第1和第7阶的振型都分别是沿长度方向的一阶弯曲和沿宽度方向的一阶弯曲,中密度纤维板第5阶的振型是扭转,胶合板第4阶的振型是扭转,同时该检测方法测量结果的重复性很好。【结论】基于横向自由振动理论测定四节点支承下足尺人造板沿长度和宽度方向的弹性模量以及面内剪切模量是可行的。     

具脱层复合材料层合梁-板的自由振动分析

基于经典弹性理论,建立了含脱层复合材料层合梁的运动控制方程,研究了脱层复合材料层合梁自由振动频率和振动模态。分析中,对脱层梁结构采用分区处理,同时结合边界条件、内力平衡条件以及位移连续条件,建立了梁模态分析的特征方程。最后利用具体算例,探讨了具脱层梁不同脱层参数、铺设角度下的一、二阶固有频率,并对比分析了不同的脱层深度、脱层长度和脱层位置以及不同的铺设材料对复合材料层合梁模态的影响。     

不同拉压弹性模量刚架的算法

对不同拉压弹性模量刚架提出了计算假定,推导了单元公式,并构造了算法。计算表明,若采用适当的迭代因子可加快计算速度,能使迭代稳定,减少迭代次数。分析例题的计算结果得知,不同模量性对刚度和强度影响一般可达20%.     

两自由度汽车悬架系统振动的理论与实验验证

将汽车悬架系统看成是一个两自由度的质量-弹簧-阻尼振动系统,采用复数向量法获得了车体和轮胎振动的解析解,以及振动系统的一阶和二阶振动模态的频率。在建立的实验模型上,采用锤击法和扫频实验获得了振动系统的一阶和二阶振动模态频率。实验结果与理论分析的结果相吻合,证明了结果的可靠性。研究还发现,悬架系统在振动系统的一阶振动模态频率处的隔振效果不明显,车体仍有较大振幅的振动;然而悬架系统在振动系统的二阶振动模态频率处的隔振效果非常显著,车体振动的幅值很小。研究结果能够为汽车悬架系统的设计以及驾驶员选择合适的路况提供有益的参考。     

纵轴式掘进机截割系统模态仿真及试验研究

为了研究纵轴式掘进机截割系统动态响应特性,基于Pro/E和ADAMS联合建立了截割系统振动分析动力学模型,并通过施加简谐激励对截割系统进行受迫振动特性分析,得到3处响应敏感的共振频率;采用锤击法对掘进机截割系统施加激振力,进行试验模态研究,选取复模态单自由度拟合法进行数据拟合,得到截割系统在竖直方向上的前5阶试验模态参数。研究结果表明：第1阶、第2阶试验模态固有频率分别与20 Hz、120 Hz仿真共振频率相近,第3阶、第4阶和第5阶试验模态固有频率则没有相近的仿真共振频率与其对应,这说明采用简谐激励进行振动仿真并不能完全激励出截割系统的共振响应频率,而采用试验模态分析法,在验证仿真分析结果的同时,还可获得更为完整的截割系统模态参数。     

拉压不同模量弯压柱的近似弹性力学解

通过合理简化模型,将不同模量弹性理论中定义在主坐标系下的本构关系重新建立在普通坐标系下,进行拉压分区,从而推导了考虑自重且顶部有水平推力的不同模量弯压柱近似弹性力学解答,并由横截面上正应力为零判定了中性层的形状和位置。研究表明:材料的不同模量以及剪应力的大小和方向对中性层的位置和形状具有一定影响。     

基于PIHISCMSM失谐叶盘振动特性研究

针对新型航空发动机盘片轴一体化复杂转子系统的耦合振动问题，提出考虑预应力的改进混合界面模态综合法(PIHISCMSM)，通过模态分析验证了该方法的准确性.基于Isight软件集成APDL语言，建立了叶盘系统CAD/CAE参数化驱动有限元分析平台，研究了不同叶片厚度失谐叶盘系统的动力学特性.研究表明，同种失谐模式下，叶片厚度不同时，叶盘系统的模态局部化因子对于不同模态振型的敏感程度不同，随着叶片厚度增加，叶片主导振动频率增大，叶盘系统的共振频率增加，共振峰值下降，增加叶片厚度能够降低失谐叶盘系统的振动响应局部化程度.     

振动偏心轮结构设计及其有限元分析

结合振动压实理论,为实现土壤的良好压实,设计了可提供合适的激振力、振动频率和名义振幅的偏心轮。基于有限元分析理论,提出了一种偏心轮强度的校核方法;对振动偏心轮进行模态分析,得到了其多个低阶固有振动频率和模态振型。所得结论为振动偏心轮物理参数和材料的选择等提供参考。     

辊压适张度对圆锯片模态参数的影响

采用实验模态分析的方法 ,研究了在不同适张度情况下圆锯片模态参数的变化规律 ,得到了圆锯片适张度的一种评价依据