基础激励测试结构动力特性精度研究

结构动力特性决定结构在动力荷载作用下的动力响应,对结构的动力破坏与安全具有重要意义.精确测试结构动力特性参数是其研究的一个重要方面.采用基础激励的方法测试结构动力特性是一种行之有效的方法.通过实验的方法研究了基础激励测试结构动力特性的精度.实验结果表明,结构动力特性参数在实验范围内不受激励幅值大小的影响;基础激励频段范围对结构的振型影响不大,但对频率与阻尼比的影响很大;只要基础激励的频段包含所要测试的结构固有频率,就能精确测试出结构此阶的频率与阻尼比;如基础激励频段不包含所要测试的结构固有频率,则不能精确测试出结构此阶的频率与阻尼比.因此在使用基础激励方法测试结构动力特性时,应使基础激励的频段包含所要测试的结构固有频率.     

具有动边界的刚-柔耦合系统模态实验研究

系缆和系留的刚体构成了刚-柔耦合系统。本文采用非接触式测量方法,对具有动边界的刚-柔耦合系统模态进行了实验研究,分析了刚体质量和动边界对系缆模态的影响规律。结果表明:动边界条件下系缆的振型趋势改变,与固定边界条件相比,系缆的固有频率减小,阻尼比增大;刚体的存在使系缆第一阶固有频率减小、阻尼比增大,第二阶固有频率和阻尼比都增大,振型改变。     

高台基木结构在交通载荷作用下的振动响应研究

以西安钟楼为研究背景, 建立了钟楼-土层-隧道结构三者共同作用的三维有限元模型, 通过动力有限元分析得到了模拟地铁列车载荷作用下钟楼的振动响应规律; 根据现场全天候监测, 得到了钟楼在地面交通载荷作用下的振动响应; 在此基础上, 利用SRSS方法将二者进行叠加, 从而得到了钟楼木结构在地面和地下交通载荷共同作用下的动力响应, 并根据规范对其进行 了评估, 所得结论为今后相近古建筑在交通振动载荷作用下的响应分析及评估提供 了参考依据.     

氮化硅陶瓷平板振动模态参数的研究

本文采用压电陶瓷片测振技术,试验分析了氮化硅陶瓷平板的固有频率及模态阻尼比,试验结果与有限元计算结果比较吻合。本文还对氮化硅陶瓷平板与普通钢平板做了对比试验,结果表明氮化硅陶瓷平板的固有频率及模态阻尼比都较高。     

复杂承载钢结构模态参数识别与综合性能评价

提出了根据动力特性试验识别结构的模态参数,运用优化算法修改动力有限元模型,进而评价复杂承载钢结构练合性能的方法.针对复杂承载钢结构的结构特点和激振形式,推导了模态参数识别公式;介绍了有限元模型动力修正的一阶搜索优化算法.利用近似平稳随机激励,对井架钢结构进行了现场模态试验,识别出前三阶固有频率和前二阶振型,分析了该结构的实际运行状况.仅依据前二阶固有频率,应用一阶搜索的优化算法,对动力有限元模型进行了修正,重分析表明:该修正模型实现了前三阶固有频率和应力特征的精确反演,能够用于进一步的静、动力分析和综合性能评价.     

中国古建筑木结构力学研究进展

中国古建筑木结构是我国乃至世界的宝贵文化遗产, 也是中华文明的重要组成部分. 随着时间的延续, 对这些价值连城、失而不可复得的历史文物的保护日益迫切. 本文从古木结构的木材力学性能、关键节点(斗栱、梁柱节点和柱脚节点) 受力机理、木构架整体受力性能研究、结构残损勘查、安全评估及修缮加固等方面, 总结了近30 年来结构学者对古代木结构建筑的研究进展, 以期为今后进行古木建筑的结构研究提供参考.      

一种含惯容和接地刚度的动力吸振器参数优化

大多数机械振动属于有害振动, 不仅会产生噪声还会降低设备的使用寿命和工作性能. 接地刚度和惯容这两种器件均能改变系统的固有频率, 在振动控制领域中有着良好的效果. 但目前的大部分研究仅着眼于单一元件对系统产生的影响, 而此类吸振器逐渐难以满足设备对振动控制需求的增长. 在Voigt型动力吸振器模型的基础上, 提出了一种含有惯容和接地刚度的新型动力吸振器模型, 详细研究了该模型的最优设计参数, 推导出最优设计公式的解析解. 首先通过牛顿第二定律建立起二自由度系统的运动微分方程, 计算出系统解析解, 发现系统存在3个与阻尼比无关的固定点, 利用固定点理论得到了动力吸振器的最优频率比. 为保证系统稳定性, 筛选最优接地刚度比时, 发现不恰当的惯容系数会导致系统产生失稳现象, 进而推导出惯容最佳工作范围, 最终得到了最优接地刚度比和近似最优阻尼比. 分析了惯容系数取值在最佳范围以外时系统的工作情况, 并给出了实际应用中的建议. 通过数值仿真验证了推导得到解析解的正确性. 与多种已有的动力吸振器在简谐激励和随机激励的工况下进行对比, 说明了该模型能够大幅降低主系统振幅, 拓宽减振频带, 为设计新型吸振器提供了理论依据.      

移动简谐荷载列作用下简支梁竖向动力响应的解析解及其应用研究

基于移动简谐荷载列模型,理论推导了简支梁竖向动力响应的解析表达式;利用该解析式编写MATLAB程序,对CRH3动车组作用下的高速铁路32m标准简支梁进行了竖向共振分析,研究了谐振频率、荷载列移动速度、体系阻尼比等因素对共振效应的影响。计算结果表明:阻尼比减振效果随阻尼比的增大而减弱,故结构设计中不宜过度提高阻尼比;在阻尼比为0.02时,谐振频率引起共振的动力放大系数超过20,而过桥速度引起的共振动力放大系数最大仅约为2.5,但考虑到前者对应的荷载幅值仅为后者对应荷载值的0.2,故建议在实际设计中应充分考虑两种情况下的共振效应。最后通过与已有文献结果的对比,验证了该解析推导结果的正确性。本文解析式能够直接迅速地进行参数影响分析,为初步设计提供了参考。     

古建筑木结构柱础连接力学模型

根据历年来的地震震害调查显示,四川地区古建筑木结构连接部分的典型震害为柱脚滑移。为预测古建筑木结构在地震作用下的柱脚滑移量,判定其震害的损伤度,以柱础连接为对象,将柱础连接简化为水平弹簧和转动弹簧,建立了柱础动力学方程;并在求解过程对不规则的地震激励进行简化,代以峰值激励进行作用,引入等效刚度和修正系数对方程进行修正,从而提出了不同激励下的最大柱脚滑移量和最大结构倾斜度解析表达式。     

MECHANICAL MODEL OF COLUMN BASE CONNECTION IN ANCIENT TIMBER STRUCTURES1)

根据历年来的地震震害调查显示,四川地区古建筑木结构连接部分的典型震害为柱脚滑移。为预测古建筑木结构在地震作用下的柱脚滑移量,判定其震害的损伤度,以柱础连接为对象,将柱础连接简化为水平弹簧和转动弹簧,建立了柱础动力学方程;并在求解过程对不规则的地震激励进行简化,代以峰值激励进行作用,引入等效刚度和修正系数对方程进行修正,从而提出了不同激励下的最大柱脚滑移量和最大结构倾斜度解析表达式。     

Flow of Oldroyd-B fluid with nanoparticles and thermal radiation

The two-dimensional boundary layer flow of an Oldroyd-B fluid in the presence of nanoparticles is investigated. Convective heat and mass conditions are considered in the presence of thermal radiation and heat generation. The Brownian motion and thermophoresis effects are retained. The nonlinear partial differential equations are reduced into the ordinary differential equation (ODE) systems. The resulting ODE systems are solved for the series solutions. The results are analyzed for various physical parameters of interest. Numerical values of the local Nusselt and Sherwood numbers are also computed and analyzed.     

MHD axisymmetric flow of third grade fluid between porous disks with heat transfer

The magnetohydrodynamic(MHD) flow of the third grade fluid between two permeable disks with heat transfer is investigated.The governing partial differential equations are converted into the ordinary differential equations by suitable transformations.The transformed equations are solved by the homotopy analysis method(HAM).The expressions for square residual errors are defined,and the optimal values of convergencecontrol parameters are selected.The dimensionless velocity and temperature fields are examined for various dimensionless parameters.The skin friction coefficient and the Nusselt number are tabulated to analyze the effects of dimensionless parameters.     

正交各向异性厚板的边界元解法

本文利用 Hormander 算子法和平面波分解法导出了计入剪切变形的正交各向异性厚板的基本解。建立了计入剪切变形的正交各向异性厚板的边界积分方程。文中详细地讨论了基本解的数值计算,并用边界元法分析了一些算例。     

Dynamic Modes of One Seismic-Damping Mechanism with Frictional Bonds

The possible states of a system of interacting solids with rolling friction and unilateral sliding friction bonds are analyzed. The system can be used for seismic isolation of buildings. The structures (modes) of motion are established. The basic analytical relations are derived, which are needed to construct a dynamic model of variable structure     

ALE迎风有限元法研究进展

综述了ALE描述方法及ALE描述下的运动学关系, 介绍了流体力学中 运动边界的ALE追踪方法; 对在解决带自由液面复杂流动问题中与ALE技术密切相关的网格 生成和自动更新技术给出了简要概述并讨论了3种不同的网格生成与自动更新方法, 讨论了 用经典的有限元方法模拟带自由液面液体流动问题时非物理振荡产生的原因并分析了两种消 除非物理振荡的途径, 重点讨论了迎风格式并详述了迎风有限元的发展, 评述了几种将ALE 描述和迎风格式相结合的ALE迎风有限元法的最新进展, 并展望了该领域进一步研究的方 向.     

张拉膜结构力密度法混合找形分析

论述了张拉膜结构力密度法混合找形的基本理论；所谓力密度法混合找形，即部分单元力密度控制，部分单元弹性控制；力密度控制采用线性求解，弹性控制采用非线性求解，通过迭代计算混合找形求出各结点的坐标值。据此编制了相应的计算软件；对工程实例进行了验算，结果表明，本文给出的计算结果与德国著名软件easy的计算结果相吻合。     

根部柔性梁的不确定性建模与确认

首先导出了包含根部挠性参数的悬臂梁动力学方程近似解,将平动和转动柔性参数作为不确定性源,根据若干预紧力矩下的模态实验结果完成了柔性参数识别,并假定其服从正态随机分布,识别了均值与标准差,进而通过回归分析建立了不确定参数随预紧力矩变化的数学模型.最后通过新的模态实验结果对所建模型进行了确认,通过确认结果,明确了该模型的使用范围.     

Nonlinear stability and bifurcations of symmetric heavy gyroscope

The complete solutions of the upright and oblique permanent rotations of a symmetric heavy gyroscope with perfect dissipation are given. The asymptotic stability criteria and unstability criteria for these rotations in the sense of Liapunov and the sense of Movchan are also given on the basis of exact nonlinear motion equations respectively. The related oblique rotations are non-isolated. The main subdomains of the regions of asymptotic stability are obtained. The related bifurcation phenomena are discussed in detail. The project is supported by the National Natural Science Foundation of China.     

TRANSVERSELY ISOTROPIC HYPER-ELASTIC MATERIAL RECTANGULAR PLATE WITH VOIDS UNDER A UNIAXIAL EXTENSION

IntroductionHyper_elasticmaterials ,suchasrubberandpolyurethane ,havemanyexcellentpropertiesandhavebeenusedwidelyinalmostallregionsofevery_daylifeandindustrialmanufacturing .Thevoidformationandgrowthinhyper_elasticmaterialsduetotheinstabilityofmaterialsplayafundamentalroleinthemechanismsofmaterialfractureandfailure.SotheproblemhasgotacertaindevelopmentinthepasttwentyyearsandtherecentreviewisthatofHorgan[1] .Chou_WangandHorgan[2 ] ,RenandCheng[3 ,4] studiedthegrowthofacentervoidinthecylindero…     

耐热梯度功能材料的热应力研究进展

介绍了梯度功能材料的概念和开发背景：回顾了近些年来在梯度功能材料热应力研究方面所取得的研究成果,并对梯度功能材料的发展趋势作一展望．着重论述了梯度功能材料在热应力分析领域的研究现状及其应用前景