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[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
杨仕若
以桥梁自由振动的模态和正则坐标作为桥跨结构振动的位移函数,将列车-桥梁作为一个系统,计算在正则坐标下的桥梁结构及车辆的总势能。基于弹性系统动力学总势能不变值原理及形成矩阵的"对号入座"法则,建立并求解了车桥时变系统在正则坐标下的空间振动方程(一个方程组,而不是车桥各自独立的两个方程组),有效地减少了车桥振动的自由度和计算机时,计算了某连续钢桁梁桥车桥系统的振动响应。用该方法计算41号桥下弦节点的全振幅,其计算值与实测值接近,证明该方法是可靠的。
关键词：
连续钢桁梁桥 模态法 振动 响应
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
杨仕若
将列车-上承式钢桁梁桥视为一个整体振动系统。上承式钢桁梁桥采用桁段有限元法离散,列车采用具有26个自由度的二系弹簧车辆空间振动模型。应用弹性系统动力学总势能不变值原理及形成矩阵的"对号入座"法则,建立列车-桥梁时变系统的整体振动方程。以车辆构架在桥上实测的蛇形波作为激振源,计算了列车以不同的速度通过上承式桥梁时列车的振动响应,分析结果表明,该上承式钢桁梁桥具有足够的横、竖向刚度。
关键词：
桥梁工程 上承式钢桁梁 振动 刚度 响应
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
刘镇波 李司单 刘一星 黄英来
为研究琵琶共鸣面板的声学振动性能,采用快速傅里叶变换频谱分析仪测定了共鸣面板在0～1000Hz频率范围内的各阶振动频率,并分析了各阶振动频率对应的振动模态。结果表明:共鸣面板的振动可以分成顺纹理方向弯曲振动、横纹理方向弯曲振动、顺纹理与横纹理方向弯曲振动叠加而成的扭转振动3种,但扭转振动的振型并不是简单地由2个方向的弯曲振动叠加而成;各阶振动振型基本呈y轴(顺纹理方向)对称,但并不完全呈x轴(横纹理方向)对称,这主要是由琵琶共鸣面板的仿梨形结构决定的;对于(0,n)、(1,n)、(2,n)、(3,n)的各阶频率,当n值由0逐步增大时,共振频率的变化具有相似的增长趋势。
关键词：
琵琶 共鸣面板 振动模态
[期刊] 华中农业大学学报
[作者]
刘爽 徐红梅 周杰 钟文杰 刘海悦
以某联合收获机主机车身框架为研究对象,采用有限元柔性体技术创建车身框架的有限元柔性体模型,并在其基础上进行模态分析与计算。结果表明,车身框架的第一阶模态频率为7.29 Hz,与收获机正常工作时割刀的激励频率(7Hz)接近,易发生共振,且对人体舒适性影响最大。为了调整收获机车身框架的固有频率,以避开外部激振频率范围,采用HyperMesh软件对收获机车身框架柔性体模型进行尺寸优化和拓扑优化,结果表明,尺寸优化后,收获机车身框架的第一阶模态频率由优化前的7.29 Hz提升至8.63 Hz,车身框架质量下降了0.006t;拓扑优化后,收获机车身框架的第一阶模态频率由优化前的7.29Hz提升至8.49Hz,车身框架质量下降了0.107t。拓扑优化与尺寸优化均可使收获机车身框架固有频率避开外部激振频率范围,但综合考虑优化设计的目标与生产制造成本,采用尺寸优化技术对收获机车身框架进行结构优化更为适合。
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
李明水 孙延国 廖海黎 孟凡超 马存明
港珠澳大桥采用的大挑臂钢箱梁外形较钝,在常遇风速下易发生涡激振动。该文通过一系列节段模型和全桥气动弹性模型风洞试验,详细研究了各种气动措施和阻尼措施对此类断面涡激振动性能的影响。结果表明:大挑臂钢箱梁截面存在2个竖向涡振区和1个扭转涡振区;依据涡振振幅和发振风速区间,通航孔斜拉桥需关注第2个竖向涡振区,非通航孔连续梁桥需关注第1个竖向涡振区;在栏杆上安装弧形扰流板的气动措施可有效改善其涡激振动性能;增加结构阻尼可显著降低其涡振振幅,阻尼比达到1.0%时,涡激振动基本消失,该阻尼限值可作为港珠澳大桥的调谐质量阻尼器的依据;最后,利用三维非线性涡振分析方法对节段模型和全桥气弹模型风洞试验结果的一致性进行了讨论。
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
丁科 董腾
以模态曲率为基础,分析了其对于桥梁结构损伤评估的适应能力,并运用模态曲率差的绝对值来确定损伤位置。模型实验表明,模态曲率差的绝对值不仅反映了桥梁损伤的位置,而且某些阶振型的模态曲率差还指示了损伤单元的长度,但在振型的平衡位置,模态曲率差不容易反映结构的损伤。实际检测中需要获得结构的多阶振型才可以对损伤位置实现较好的识别。
关键词：
模态参数 损伤分析 模态曲率差 桥梁结构
[期刊] 林业科学
[作者]
朱晓冬 曹军 王逢瑚 孙建平
The effects of the occurrence and position of knots on modal parameter of Larix gmelinii was studied in this paper. The vibration signals are decomposed by wavelet package. The main results are as follows:the component of high frequency of sample with knot was higher than that of sample without knot...
关键词：
模态分析 无损检测 小波包分析 共振频率
[期刊] 福建农林大学学报(自然科学版)
[作者]
陈玲 黄润州 徐信武 吴清林
采用FFT分析仪对木橡塑三元复合材料(WRPC)进行"单悬臂梁"振动模态试验.运用时域法和包络线拟合2种方法获取材料的对数衰减率和阻尼比,研究橡胶及其含量对复合材料振动特性的影响.结果发现:橡胶具有很好的阻尼缓冲作用,材料的阻尼特性随橡胶含量的提高呈先提高后下降的趋势.橡胶添加量为10%时,材料的阻尼性能最佳.
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
黄伟 贺国京
小波分析方法能较为准确地识别结构的模态参数即频率和阻尼.将小波理论应用于钢管混凝土拱桥的模态参数识别当中,以四川白日坝大桥为工程实例,得到该桥的频率与阻尼,并与理论值进行了对比,结果吻合良好,证明其在实际工程应用中的有效性和可靠性.
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
管成 辛振波 刘晋浩 张厚江 周建徽 李焕 柳苏洋
【目的】研究完全自由、四节点支承和两对边简支3种边界条件下足尺定向刨花板的模态灵敏度和振动模态,为开展3种边界条件下足尺定向刨花板弹性常数振动检测结果的对比研究奠定基础。【方法】以4种厚度的足尺定向刨花板为研究对象,采用有限元软件COMSOL Multiphysics对完全自由、四节点支承和两对边简支的足尺定向刨花板进行了模态灵敏度分析,分别确定这3种边界条件下对其长度和宽度方向的弹性模量与面内剪切模量这3个弹性常数灵敏度最高的模态;通过试验模态分析测得足尺定向刨花板在这3种边界条件下的前9阶振动模态参数,并对比和分析其在这3种边界条件下的振动模态参数检测结果。【结果】计算和试验模态分析得到的这3种边界条件下足尺定向刨花板的前9阶模态振型形状和阶次分别是相同的;足尺定向刨花板在这3种边界条件下的前9阶模态中,除模态(m, 0)、(0, 2)和(1, 1)外,其余模态均为单一方向的弯曲和扭转或不同方向弯曲的叠加模态;用于计算足尺定向刨花板长度和宽度方向的弹性模量与面内剪切模量的最高灵敏度模态,在完全自由下为模态(2, 0)、(0, 2)和(1, 1),对应阶次分别为第2、4和1阶;在四节点支承下为模态(2, 0)、(0, 2)和(2, 1),对应阶次分别为第1、4和3阶;在两对边简支下为模态(2, 0)、(2, 2)和(2, 1),对应阶次分别为第1、5和2阶。【结论】从振型角度说明基于计算模态分析方法和试验模态分析方法分别进行3种边界条件下足尺定向刨花板的模态灵敏度分析和振动模态测试具有可行性。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
葛颖 张元婷 万珂 苗媛媛 李宜祥 田明亮 郭林杰 刘镇波
【目的】古筝的演奏效果除了与演奏者的技艺有关,与古筝本身的结构也有密不可分的联系。其中共鸣面板接收琴弦的振动并引起共振发声,是古筝发声过程中至关重要的一部分。本研究以整板结构古筝共鸣面板为研究对象,利用不同分析方法探讨其声学振动性能。【方法】采用ZSDASP信号采集分析软件对整板结构共鸣面板进行实验模态分析,得出各阶次共振频率及对应模态振型的特点和规律;并建立整板结构共鸣面板的三维模型,对其进行计算模态分析,验证计算模态分析应用于本研究的可行性。【结果】通过实验模态分析和计算模态分析均得出,随着振动阶次的升高,整板结构共鸣面板模态振型均趋于复杂,且对应的共振频率也逐渐增大;在实验模态结果中,(0, n)、(1, n)和(2, n)等阶次的共振频率较易识别;(0, n)阶对应的模态振型相对清晰易识别,但(1, n)、(2, n)中较低阶次对应的模态振型不明显;计算模态能够识别到的各阶频率所对应的振型为(1, n)和(2, n)阶,与实验模态结果相比缺少(0, n)阶,但计算模态分析得到的结果更具连续性,能够识别到(1, n)和(2, n)的所有阶次,而实验模态分析时个别阶次不够明显。【结论】将计算模态求解结果与实验模态结果进行对比分析得出,计算模态分析应用于整板结构古筝共鸣面板的振动模态研究具有一定的可行性。
关键词：
古筝 共鸣面板 振动模态 整板结构
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
张元婷 葛颖 苗媛媛 刘镇波 李宜祥 田明亮 李晓君 王辰希
【目的】古筝共鸣面板的结构是影响其振动性能的重要因素之一，不同结构的共鸣面板发出的音质与音色会有所差异，迄今很少有学者就拼板古筝共鸣面板的振动发声特点展开研究。【方法】本研究以拼板古筝共鸣面板为研究对象，利用两种模态分析方法探讨其声学振动性能。采用实验模态分析法，运用数字信号处理技术对采集到的激励力信号和振动响应信号进行分析，经过数据转换求得系统的频响函数，进而得出各阶次共振频率及其对应模态振型；采用计算模态分析法，建立拼板结构共鸣面板的三维模型，运用有限元法对其进行离散，通过近似方法求解出各阶次共振频率及其对应模态振型。【结果】实验模态结果显示：拼板共鸣面板能够识别到的阶次有(0, n)和(1, n)阶，且多集中在(0, n)阶，(1, 4)、(1, 6)、(1, 7)和(1, 10)阶为沿横纹理方向和顺纹理方向弯曲振动叠加的复合振动，识别较困难。从振型上看，拼板共鸣面板各阶的模态振型相对清晰易识别。与实验模态结果相比，计算模态分析能够识别到选定阶次范围的所有阶次，所得振型图更加均匀且理想，而实验模态分析时个别阶次较难识别。拼板共鸣面板计算模态结果与实验模态结果呈显著的线性相关性，相关系数为0.999 6。【结论】从模态分析结果来看，相对整板结构，拼板共鸣面板各阶共振频率对应的模态振型整体清晰易识别，振动频率更高；从木材利用率方面来讲，相对于制作整板，拼板共鸣面板更有利于节约木材资源。通过两种模态分析结果综合对比，验证了计算模态分析应用于拼板结构古筝共鸣面板的振动模态研究具有可行性。
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
王解军 杨涛 张新胜
木结构建筑作为我国宝贵文化遗产值得传承和发扬。本研究针对湖南洞口雪峰山胶合木连续梁廊桥,采用有限元软件Midas Civil,考虑廊屋和桥面结构之间的受力变形耦合效应,建立整体结构模型,分析胶合木廊桥的静力与稳定特性。计算廊桥在不同荷载工况下结构内力和变形,按最不利荷载组合,验算廊桥结构的强度、刚度与稳定性。获得了廊桥结构的受力规律,验算表明廊桥设计满足结构安全要求,同时也证明了国产兴安落叶松可用于木结构桥梁。研究结果可为工程实际应用提供理论依据。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
任张晨 袁向荣 刘辉 董湘婉 徐旻杰
针对两不等跨连续梁的试验模型,通过视频采集设备录制梁的振动视频,并采用Matlab软件将其振动视频分解成图像,对一系列的图像运用多项式拟合法进行亚像素边缘检测,对由视频得到的梁边缘时域信号进行模态分析,得到连续梁的前三阶振型和频率。将得到的结果与Midas建立的有限元模型分析结果及传统检测结果比对表明,基于视频图像技术的振动分析有较高的精确性。结合规范讨论了计算冲击系数时的频率选择。结果表明:当计算跨中正弯矩效应时冲击系数应该按照《桥规》采用基频计算,在计算中支座负弯矩效应时冲击系数应采用第2阶频率进行计
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
王解军 夏滴洋 陈晓
在简支条件下,应用振动无损检测法测定了胶合木梁的固有频率并算得其弹性模量值,同时采用振动分析有限元法计算胶合木梁频率值和用静载试验测定其弹性模量。通过对振动测试、振动分析及静载试验共3种方法得到的结果进行比较,证明了振动法测试胶合木梁弹性模量的可行性和准确性。
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