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相似文献
 共查询到19条相似文献,搜索用时 93 毫秒
1.
为了揭示随机激励下斜拉索参数振动特性,考虑塔、梁协同振动的影响,建立了高斯白噪声激励下斜拉索-桥塔-桥面梁耦合振动微分方程,推导了耦合体系的伊藤状态方程组,采用Milstein-Platen法构造了斜拉索振动时程求解迭代格式,研究了斜拉索振动的时程、统计和频域特性,分析了桥塔侧向扶正作用、激励强度和索塔梁初始位移对拉索振幅产生的影响.结果表明:随机激励下斜拉索振动呈现出双“拍”振现象,“拍”幅值和周期具有随机性;拉索随机位移均值、均方差在振动初期具有长时间的非平稳特性;拉索响应幅值对应的频率和拉索功率峰值对应的频率基本一致,但随机激励下的拉索幅值和功率峰值更大;拉索振动概率密度曲线满足高斯分布和马尔科夫性质;桥塔侧向扶正作用越强,拉索振幅越小;激励强度越小,拉索振幅越小;各结构初始位移越大,拉索振幅越大,且对桥面梁初始位移越敏感.  相似文献   

2.
拉索由于质量轻、柔性大、阻尼小,在风荷载作用下,容易产生横向振动.一般情况下,想要通过安放在拉索锚座附近的被动、半主动控制装置来抑制这种振动有一定的困难.而在拉索的锚座处沿拉索轴向实施主动控制却是一种很好的方法.由于某些情况下拉索的抗弯刚度对振动频率有一定的影响,本文在考虑拉索抗弯刚度的基础上,建立了不同边界条件下拉索振动主动控制模型.本文通过线性二次型最优控制(LQR)策略对拉索振动实施了主动多模态控制仿真分析.计算结果表明,轴向主动多模态控制能够有效地抑制拉索的振动.  相似文献   

3.
斜拉索在端部激励下将发生空间耦合振动.为探究不同端部激励下斜拉索空间耦合振动的特性,利用斜拉索非线性振动运动方程,采用数值方法研究了在第一、二主共振区,上端水平面内激励、下端竖向激励和下端面外激励三种常见情形下斜拉索的空间耦合振动响应.研究表明:因上端水平面内激励和下端竖向激励均是面内激励,对斜拉索空间耦合振动的影响具有相似性;重力的影响使斜拉索面内、外运动方程不同,从而导致斜拉索在面外激励下(下端面外激励)与面内激励下(上端水平面内激励及下端竖向激励)的空间耦合振动特性具有本质区别.  相似文献   

4.
斜拉索振动控制中MR阻尼器选型的研究   总被引:3,自引:0,他引:3  
以全索全时段振动响应的均方根(RMS)评价MR阻尼器对斜拉索的减振效果。计算结果表明MR阻尼器型号是影响斜拉索减振效果的最主要因素。斜拉索的减振效果在选用合适的MR阻尼器时达到最佳。进而研究了MR阻尼器型号与阻尼器安装位置、施加的电压、斜拉索基频(张力、索长、质量)、激励荷载(类型、频率、幅值)等各种因素的关系,为MR阻尼器合理选型提供了优化设计的方法。型号选用主要是与斜拉索基频和MR阻尼器安装位置有关。在引起索基频变化的因素中,索质量对型号的选取影响最大;而索长对型号影响不大。对于索质量较大、张力较大、MR阻尼器安装位置较低、外界激励较大、频谱特征多变、低频为主时需要较强的MR阻尼器。进一步研究表明,半主动控制与开环控制的最优MR阻尼器型号有较好的一致性,因此半主动控制所选用的MR阻尼器型号可参照被动控制时最优MR阻尼器型号。  相似文献   

5.
斜拉桥中拉索承受着多种端部激励,可激发大幅空间振动.以斜拉索为对象,探究不同端部激励间相位差对其非线性振动的影响.首先,推导斜拉索无量纲离散控制方程,引入考虑相位的三向端部激励得到一般化模型;然后,针对拉索下端存在的纵桥向、竖向和横桥向激励的两两组合,受大幅或小幅激励,及其在主共振区或主参数共振区几组因素,共计12种工况,采用数值分析法分别研究了各工况下不同激励相位差时的斜拉索稳态响应.研究发现:激励相位差能加剧与激励频率相近的面内、外模态振动;在任意端部激励组合下,激励相位差不仅可使斜拉索非线性振动出现定量变化,还可改变内共振的表现形式.面内、外激励组合下,相位差对拉索响应幅值的影响以π为周期变化,且当相位差趋于π/2 + kπ (k = 0, 1, 2…)时影响最为突出;而面内激励组合下,以2π为变化周期,当相位差为π + 2kπ (k = 0, 1, 2, …)时其对稳态幅值的影响最显著.其原因是:面外激励关于拉索所在的竖直面对称,故其本质上以π为周期;而面内激励无此对称性,仍以2π为周期.因此,有无面外激励参与决定了激励间相位差对斜拉索响应的影响规律.  相似文献   

6.
采用半主动斜拉索控制柔性梁的横向振动   总被引:10,自引:0,他引:10  
提出采用磁流变阻尼器构成的半主动斜拉索实现柔性梁横向振动的半主动控制,讨论了其可行性、具体控制方案和控制算法。同时给出了在五种不同情况下的控制仿真结果,表明采用磁流变阻尼器实现结构半主动控制能避免“模态截断”而引起的“溢出”问题,具有能耗小、鲁棒性强的特点。  相似文献   

7.
谭超  陈皓  孙测世  李聪 《力学季刊》2022,43(2):423-432
辅助索被认为是一种具有潜力的减振手段,但仅在拉索间发生异步振动时才能取得良好的效果.然而,目前对拉索同/异步振动机理尚缺乏系统研究,为此对双水平索进行了模型试验研究.试验主要关注两根不同垂跨比水平拉索跨中面内响应的相位关系.首先对模型进行不同激励频率和保持激励幅值不变下的振动测试,发现垂跨比相同时,两根索相位差基本保持一致;垂跨比不同时,两根索由同步振动转为异步振动.同时采用有限元软件模拟测试实验,其结果与实验吻合良好.为更进一步探究其机理,对试验模型进行了相同激励幅值下的扫频试验.通过对双索幅频特性和相频特性的分析,发现拉索相近参数导致共振区错位是双索存在异步振动现象的根本原因.  相似文献   

8.
本文研究桥梁工程中含弯曲刚度斜拉索的面内面外内共振问题.描述了工程中斜拉索变形的三种状态,考虑弯曲刚度、大变形及垂度等因素,忽略斜拉索纵向惯性力的影响,运用Hamilton变分原理建立了含弯曲刚度的斜拉索面内面外耦合偏微分控制方程,采用Galerkin方法对偏微分方程离散,并运用多尺度摄动方法进行了求解,获得了斜拉索可能存在的内共振模式,以工程中一根斜拉索为例,运用有限元法对其进行动力特性分析,列出了斜拉索前10阶面内面外振动频率,找出面内面外可能产生内共振的模态,分别研究了主共振条件下斜拉索面内和面外1:1、2:1内共振情形,获得了有意义的结论.  相似文献   

9.
利用双模模态域光纤传感器的模间干涉感知薄板结构中应变的变化、获得薄板结构振动变化状况,进一步利用压电体作为动元件,减小振幅,实现振动的主动控制,采用振型叠加法和直接积分相结合的方法,从理论上论证薄板分别受到正弦波激振力,脉冲激振力和方波激振力时的振动主动控制,并由脉冲激振下的响应得到控制前后的幅频特性曲线和相频特性曲线.。  相似文献   

10.
田晓耕  陈儒 《实验力学》1998,13(2):224-230
用实验方法研究了支架振动主动控制。结果表明,用压电陶瓷片作传感器和作动器,采用速度反馈控制,无论是谐和激励还是随机激励,支架振动都能得到有效抑制。振动控制中压电陶瓷片作传感器既简便易行,又减少了附加质量对被控结构动态特性的影响。  相似文献   

11.
An experimental study for cables in a stayed bridge is presented. In this analysis, the tensions on the cables were calculated considering linear and nonlinear approaches; for the nonlinear analysis a 2D model was used to evaluate vibration modes and responses under wind and traffic loads. The 8 semi-harp cable stayed bridge used for this study has 112 cables and vibration measurements were done under normal operational conditions. Tensions computed from the nonlinear model were compared with those from the traditional linear model, where average differences were within 3.3%. The estimated tensions from vibration tests have good correlation with the experimental values measured from load tests, while the vibration procedure was carried out in less than 2 days without limiting the bridge operation; converse to the load tests where approximately 30 days are necessary and the bridge traffic has to be closed for short periods during measurements.  相似文献   

12.
为研究自然风荷载对斜拉桥拉索风雨激振的影响,将数值模拟的非稳态风荷载作用到拉索振动微分方程中,对拉索振动响应进行了详细分析。首先,针对水线初始位置,使用最小二乘法拟合得到水线初始位置方程;接着,采用四阶Runge-Kutta法求解拉索振动响应。通过比较在非稳态风和稳态平均风作用下的拉索响应,发现在非稳态风荷载下拉索最大振幅的变化趋势并没有发生较大改变,皆是随着风速的增大先增大后减小;但拉索的整个振动过程发生了变化,伴随着节拍改变,其最大振幅也出现在不同振动周期内。此外,从风速-振幅曲线知,对频率为1 Hz,2 Hz和3 Hz的拉索,在一定风速范围内,考虑非稳态风荷载的拉索振幅反而更大,而且此时的风速范围也更大。  相似文献   

13.
Gehle  R. W.  Masri  S. F. 《Nonlinear dynamics》1998,17(1):77-94
This study presents a practical, fieldable active controller applicable to shallow, slack cables. The controller is based upon an underlying theory that does not assume that the inertial forces are negligible in the direction of the cable chord. The theoretical framework is developed, and an experimental verification is presented. The experiments utilized a TV camera to track a small number of LED targets on the controlled cable, a commercial X-Y tracker and a PC to compute the cable's present position and velocity, and a linear actuator to vary the cable's tension. A Kalman filter was employed to smooth the position estimates and provide least-squares estimates of the cable velocity. The stability limits for the phase and amplitude of the control signal were established. An analytical estimate of the induced damping expected from the control algorithm is derived. Experimental measurements of the cable frequency and induced damping compared well with theoretical predictions. It is shown that he proposed active control approach is a simple, reliable, as well as an effective, method for vibration attenuation in lightly damped, shallow, slack cables.  相似文献   

14.
斜拉桥三维拉索风雨激振准两自由度模型   总被引:3,自引:0,他引:3  
顾明  杜晓庆 《力学季刊》2004,25(4):496-501
拉索风雨激振是当前桥梁工程和风工程界非常关注的研究课题。过去用于测量带人工水线的拉索模型都是二维的,所建立的理论模型也是建立在二维拉索气动力的基础上的。本文基于带人工水线三维拉索模型试验得到的气动力,建立了三维拉索风雨激振的准二自由度运动微分方程,讨论了运动方程中各种参数的取值,采用数值求解方法计算了拉索风雨激振振幅。计算结果和三维拉索人工降雨试验结果的对比表明,本文方法能较好地描述三维拉索风雨激振的特征。  相似文献   

15.
悬浮隧道锚索的涡激振动会加剧锚索的疲劳破坏,进而影响悬浮隧道的使用寿命和安全.文章在海洋立管涡激振动抑制研究的基础上,考虑悬浮隧道锚索倾斜角度和来流方向的影响,采用流固耦合的数值方法,对整流罩方法和三控制杆方法的抑制效果进行了分析.结果表明,在顺来流方向,两种方法均具有良好的抑振效果;锚索有倾斜的情况下,三控制杆方法的效果会有所提升;但在来流方向改变时,整流罩方法具有较强的适应性.  相似文献   

16.
Taking the bending stiffness, static sag, and geometric non-linearity into consideration, the space nonlinear vibration partial differential equations were derived. The partical differential equations were discretized in space by finite center difference approximation, then the nonlinear ordinal differential equations were obtained. A hybrid method involving the combination of the Newmark method and the pseudo-force strategy was proposed to analyze the nonlinear transient response of the inclined cable-dampers system subjected to arbitrary dynamic loading. As an example, two typical stay cables were calculated by the present method. The results reveal both the validity and the deficiency of the viscoelasticity damper for vibration control of stay cables. The efficiency and accuracy of the proposed method is also verified by comparing the results with those obtained by using Runge-Kutta direct integration technique. A new time history analysis method is provided for the research on the stay cable vibration control.  相似文献   

17.
讨论变化外形的水线对斜拉桥拉索风雨激振的激发作用.首先,建立考虑水线外形变化的斜拉桥拉索风雨激振计算模型,并将由采用变化水线外形的模型得到的拉索最大振幅与固定水线外形模型的计算结果及试验实测结果对比,对模型进行验证;在模型得到验证的基础上,进一步讨论拉索和变化水线外形的水线振动稳定性及水线对拉索风雨激振贡献.计算结果表明,在四个典型工况下,考虑水线外形变化的模型得到的拉索计算振幅固定水线外形模型能更好地与试验实测振幅吻合;理论分析发现拉索速度和水线速度的耦合作用对水线运动的激发起到主导作用;水线的加速发散发生在拉索大幅激振之前.没有水线加速发散的时程中,拉索均不发生大幅激振.  相似文献   

18.
振动控制系统的可靠性可以反映出主动控制的效果,本文提出了一种适合于确定框架结构控制系统可靠性的计算方法。该方法利用模态变换,把系统变为模态独立的振动方程,根据Field提出的假设,先定义阈值,假设控制后系统响应对阈值的穿阈率服从泊松分布,然后根据各模态的控制结果确定相应的可靠性,最后根据Veneziano提出的方法给出系统的可靠性。文中提出针对框架最大位移的控制输出来确定系统可靠性概念;此外,在系统降阶和控制方法方面,选择了基于系统可控性的平衡降阶法和针对系统不确定性具有较好控制效果的广义预测控制,最后给出了计算实例,算例表明这一方法是有效的。  相似文献   

19.
考虑拉索垂度及抗弯刚度的影响,得出了索-阻尼器系统振动偏微分方程;用中心差分法将偏微分方程在空间内离散,导出了系统的面内振动常微分方程组;提出了使用MR阻尼器(Magnetorheological Damper)作为控制设备,模糊集为基础的半主动控制算法,并运用提出的算法对索-阻尼器系统进行了振动控制分析。本文方法的优势在于算法自身的鲁棒性、处理非线性问题的能力强和不需要结构的精确数学模型,算法需要的输入变量少,可以解决实际工程中斜拉索的振动响应信息难以测量的困难。模糊算法的输出直接控制MR阻尼器的输入电压。与LQR-Clipped算法不同,MR阻尼器的输入电压可以是零与最大值之间的任意值。本文以实际斜拉桥拉索为例,分析了拉索的振动控制效果,结果表明本文提出的模糊半主动控制算法,使MR阻尼器的功能得到了更好的发挥,比MR被动控制效果好,且可以减小控制力。  相似文献   

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