振型
- 基于彎剪梁模型和Von Karman風速譜的高層建筑風振系數(shù)實用算法
動分析中，結構的振型、脈動風的風速譜和頻域空間相關性模型等是影響結構風致響應計算的重要參數(shù)。對于振型而言，由于高層建筑在幾何上的復雜性，如何既有效又簡單地確定其振型是個難題［1］。由于高層建筑高寬比的限制（一般最多為8∶1），所以其整體變形呈彎剪特征［2］；且不同的結構體系，其彎剪變形的特征有所不同。目前許多國家的風荷載規(guī)范［3-5］是借助于等截面勻質(zhì)豎向懸臂梁模型來模擬一般的高層建筑，基于梁彎曲振動理論建立其第一階振型（也稱基本振型）的簡化實用計算式，并
同濟大學學報（自然科學版） 2023年6期2023-07-13
- 基于ANSYS的壓縮式垃圾車推鏟機構仿真分析
和剛度得到改善，振型和發(fā)生位置得到有效控制和轉移，提高了推鏟的動力學特性。關鍵詞：后裝壓縮式垃圾車；有限元；靜力學；振型中圖分類號：U463? 收稿日期：2023-04-12DOI：10.19999/j.cnki.1004-0226.2023.05.0101 前言后裝壓縮式垃圾車主要由底盤、廂體、填充器、上料機構等組成，通過電氣液壓系統(tǒng)控制機構動作，可以高效、便捷地轉運生活垃圾［1］。在實際使用中，其結構和部件需要滿足一定的強度和剛度，針對此類問題，對壓縮
專用汽車 2023年5期2023-05-26
- 助飛魚雷模態(tài)振型斜率仿真計算
中主要的參數(shù)就是振型斜率[1-2]。助飛魚雷與導彈、運載火箭的結構特點相似,其長細比較大,結構剛度較小,在氣動力的作用下也會產(chǎn)生變形和彈性振動,將影響敏感元件慣性測量組合的測量精度,甚至會錯誤地判斷全雷的飛行姿態(tài)。在研究和設計助飛魚雷的姿態(tài)控制系統(tǒng)時,同樣必須考慮全雷的彈性變形影響,通過全雷振動特性試驗,獲得準確的模態(tài)參數(shù)以及慣組安裝位置的振型斜率作為姿態(tài)控制設計輸入?yún)?shù)[3],以確保飛行過程姿態(tài)能夠得到穩(wěn)定控制。全雷振動特性參數(shù)往往在產(chǎn)品加工后通過振動特
水下無人系統(tǒng)學報 2022年5期2022-11-11
- 關于模態(tài)綜合法的注記
何邊界條件的約束振型[4]圖1 兩端固定的直角梁為假設振型，則由位移和彎矩協(xié)調(diào)條件，由假設振型法可以導出前2階固有頻率為(教材[4]中僅給出第1階固有頻率)用有限元法驗證上述固有頻率的精確性。設20#低碳鋼的幾何和物理參數(shù)為l =1 m,D=0.05 m,E= 205 GPa, ρ = 7 840 kg/m3。式 (2)給出的模態(tài)綜合法得到應用有限元軟件ANSYS進行計算，得到前6階固有頻率為兩者第1階固有頻率非常接近(相對誤差1.48%)，用模態(tài)綜合法得
力學與實踐 2022年5期2022-10-21
- 振型分解法教學中柔度影響系數(shù)的應用
的動力學一章中，振型分解法（或振型疊加法）是求解任意動力荷載作用下線性體系響應的一種基本方法，其基本思路是利用結構主振型之間關于質(zhì)量矩陣和剛度矩陣的正交關系，將具有n個振動自由度的動力方程組解耦，從而基于主振型的正則坐標線性組合求解結構響應[1][2]。但在振型分解法中，僅假設動力荷載作用于質(zhì)點的振動自由度方向，而對于存在非質(zhì)點及非自由度方向動力荷載作用的求解（如圖1所示）則鮮有涉及。圖1 動力荷載不作用于振動自由度方向的情形文獻[3]通過算例指出，如果將
科教導刊·電子版 2022年14期2022-07-25
- 基礎隔震框架結構的分布參數(shù)動力模型及地震響應規(guī)律的研究*
構的主頻率，高階振型對上部結構的影響也很大。在隔震結構設計時，GB 50011—2010《建筑抗震設計規(guī)范》[3]采用分部設計方法或強迫解耦的振型分解反應譜方法進行計算[4]，兩者均忽略了結構非比例阻尼的影響，當隔震層阻尼逐漸增大時由此引起的誤差也越來越大，更不能真實地描述基礎隔震結構的動力特性，所以許多學者提出了簡化計算模型來彌補這方面的不足。文獻[5-6]提出一種雙自由度的等效模型，可以預測中低層隔震結構的最大地震響應。對于基礎隔震結構通常采用離散的有
工業(yè)建筑 2022年2期2022-06-29
- 梁式橋梁應變模態(tài)振型識別研究
個參數(shù)，比如模態(tài)振型、模態(tài)頻率及模態(tài)阻尼。模態(tài)試驗就是為獲得這些參數(shù)的試驗分析過程。現(xiàn)如今，在橋梁模態(tài)試驗中，模態(tài)分析基本都是分析結構的位移模態(tài)，模態(tài)試驗基本以采集結構的動態(tài)速度、加速度為主。位移模態(tài)的分析、處理技術已經(jīng)較為成熟，取得了許多研究成果[1]。然而，僅僅進行位移模態(tài)分析研究并不能完全反映所有橋梁動力特性。比如，當橋梁出現(xiàn)裂縫，也就是出現(xiàn)應力集中現(xiàn)象時，結構位移模態(tài)分析則無法反映。當結構局部振動過大，或是受到振動干擾源影響時，位移模態(tài)分析也不能夠
科技創(chuàng)新與應用 2022年17期2022-06-21
- 活性焦脫硫吸收塔的振動特性分析
此其對固有頻率和振型影響很小，可以忽略不計。在上述情況下，可將求解扇形段結構的振型和固有頻率問題轉化為求解扇形段的特征向量和特征值問題。因此，式（1）中的[C]=0，方程可簡化為：由于一系列簡諧振動的疊加可以組成任何彈性體的自由振動，故可設式（2）的簡諧振動解為：式（3）中的ω是系統(tǒng)結構的固有頻率。將式（3）代入式（2）得：又因自由振動時，機構各個節(jié)點的振動振幅不全為0。故有：由于[K]和[M]矩陣的階數(shù)均為n階方陣，式（5）為ω2的n次實系數(shù)方程，解此方
科技創(chuàng)新與應用 2022年13期2022-05-17
- 縱向激勵下大跨鋼桁拱橋高階振型效應分析
[1].由于各階振型響應對結構總響應貢獻不一[2]，為提高計算效率，在滿足計算精度的情況下一般會忽略振型貢獻較低的振型，由此便涉及評價振型重要性的問題.在國內(nèi)外抗震設計規(guī)范中，Wilson[3]提出的實振型質(zhì)量參與系數(shù)由于概念明確、計算簡便而被廣泛應用.但是實振型質(zhì)量參與系數(shù)法是以靜態(tài)基底剪力作為控制目標，計算復雜結構局部動力響應時，極有可能會遺漏對其他結構響應有顯著貢獻的高階振型，造成某些地震響應量值偏小[4].另一方面，結構的響應是地震動能量輸入下基于
蘭州交通大學學報 2022年2期2022-04-26
- 大跨度鋼箱梁斜拉橋自振特性影響因素分析
影響較小;斜拉橋振型不隨拉索增減的變化而變化，鋼箱梁斜拉橋的面內(nèi)振動頻率隨著拉索數(shù)量增加而降低，鋼箱梁斜拉橋的面外振動頻率隨著拉索減少增加而提高;斜拉橋振型不隨索塔剛度的變化而變化，鋼箱梁斜拉橋的振動頻率隨著索塔剛度增加而提高。關鍵詞：鋼箱梁;自由振動;基頻;振型中圖分類號：U445.4 ? 文獻標志碼：A ? ? 文章編號：1003-5168（2022）6-0069-04DOI：10.19968/j.cnki.hnkj.1003-5168.2022
河南科技 2022年6期2022-04-22
- 大型醫(yī)療設備中用于立體定位的一種擺動部件的創(chuàng)新設計應用研究
和各階固有頻率及振型。結果表明，擺動機構具有較高的速度連貫性和足夠的強度來支撐放射治療和診斷治療相結合的醫(yī)療設備的運行，結構設計合理，滿足設計要求。關鍵詞：大型醫(yī)療設備;擺動機構;模態(tài)分析;變形;振型中圖分類號：R197.39? 文獻標志碼：A? 文章編號：1671-0797（2022）05-0022-04DOI：10.19514/j.cnki.cn32-1628/tm.2022.05.006引言隨著人類社會的創(chuàng)新發(fā)展，社會生產(chǎn)水平的提高，人們對健康的需求
機電信息 2022年5期2022-03-29
- 橋梁結構多測組振型融合的兩階段快速貝葉斯方法研究
出頻率、阻尼比、振型等參數(shù)的最優(yōu)值并量化其不確定性。貝葉斯FFT方法具有嚴格的理論推導，然而，其需要識別的參數(shù)過多，計算量巨大，不能直接應用于工程實際。為解決這一問題，Au[10]提出了快速貝葉斯FFT 方法，利用矩陣論和函數(shù)優(yōu)化理論相關方法極大地降低了貝葉斯FFT方法對于優(yōu)化和計算協(xié)方差矩陣的難度；Li 等[11]在貝葉斯FFT 方法中引入期望最大化算法，提高了其計算效率和魯棒性。振型可以提供橋梁結構變化的空間信息，在橋梁結構損傷識別和模型修正中具有重要
噪聲與振動控制 2021年4期2021-08-21
- 基本振型對順風向風荷載影響分析*
因子，Bz與基本振型有關。2012荷載規(guī)范規(guī)定，高層、高聳建筑采用了不同的基本振型。其中高層建筑為基于剪力墻工作為主的彎剪振型；高聳建筑為彎曲振型。規(guī)范振型最早由《建筑結構荷載規(guī)范》(GBJ 9—1987)[9](簡稱87荷載規(guī)范)給出，由于當時計算條件所限，工程人員計算準確的基本振型相對比較困難，為了方便工程人員應用，規(guī)范編制組在實際工程的調(diào)研統(tǒng)計基礎上給出了彎剪和彎曲這兩種振型形式。經(jīng)過數(shù)十年，高層、高聳建筑形式、結構分析方法及輔助設計軟件都得到了非凡
建筑結構 2021年7期2021-05-13
- 虹吸刮刀離心機機座的有限元模態(tài)分析*
的固有頻率及固有振型。有限元法是一種分析計算復雜結構的極為有效的數(shù)值計算方法[3-7]，為進行機座的固有特性模態(tài)分析提供了有力的工具。筆者利用有限元分析軟件對GKH1800-N型虹吸刮刀離心機的機座進行了模態(tài)分析，計算了前20階的固有頻率和振型向量，為研究機座的固有特性提供了可靠依據(jù)。1 基礎理論模態(tài)分析是研究結構動態(tài)特性的主要方式，利用結構的模態(tài)分析可以得到結構固有頻率及振型特性。在多自由度模態(tài)分析理論中，一般多自由度系統(tǒng)結構的動力學微分方程可表達為:(
機械研究與應用 2021年1期2021-03-22
- RAT矩函數(shù)在模態(tài)振形數(shù)據(jù)去噪中的應用
于矩函數(shù)能夠壓縮振型數(shù)據(jù)并反映結構的振動信息，王耀明[3]最早將Tchebichef矩函數(shù)引用在動力學模型確認中，并完成了對二維矩形、圓形結構的振型描述。但是二維矩函數(shù)在處理三維結構時只能使用投影等降維的方式，這樣不僅操作復雜，還會造成幾何信息的缺失。為了解決這個問題，曾亞未等[4]構建了三維的徑軸向Tchebichef矩函數(shù)(RAT矩)。但是由于RAT矩函數(shù)是定義在柱坐標下的矩函數(shù)，其只能夠描述三維圓柱結構的模態(tài)振型。在工程中大多數(shù)航空發(fā)動機部件為變截面
機械制造與自動化 2021年1期2021-02-03
- 旋轉懸臂Rayleigh軸的Galerkin近似解1)
解，建立表征模態(tài)振型的特征方程，由于特征方程與特征值是渦動頻率和轉速的非線性函數(shù)，所以無法得到渦動頻率解的封閉表達式，只能采用數(shù)值計算的方法求解非線性特征方程，以獲得Rayleigh軸的渦動頻率和臨界轉速。Galerkin法是一種尋求振動系統(tǒng)連續(xù)偏微分方程近似解的實用、有效近似解法，已經(jīng)在線性與連續(xù)非線性振動系統(tǒng)的求解中得到了廣泛的應用[11-12]。本文研究旋轉懸臂軸的渦動頻率和臨界轉速。為了獲得渦動頻率和臨界轉速的近似解，首先給出基于分離變量解法的旋轉
力學與實踐 2020年6期2021-01-06
- 山地掉層框架結構振型分解法合理振型數(shù)的研究
于線性振動體系，振型分解法是目前常用的一種動力分析方法。利用振型分解，將原N自由度體系的運動方程解耦為N個等效的單自由度體系運動方程。從原理可知，考慮所有振型能得到該方法的精確解，但在實際情況中，考慮所有振型對硬件和軟件設備要求高、耗費時間多，且根據(jù)結構的受力特點，適當截斷振型能得到與精確解誤差在工程可接受范圍內(nèi)的結果，因此在對結構進行抗震分析時，適當截斷振型是有必要的。對于基礎等高接地的平地結構，現(xiàn)有規(guī)范［1-2］規(guī)定：計算振型數(shù)應使各振型參與質(zhì)量之和不
結構工程師 2020年5期2020-12-16
- 基于譜分析法考慮高階振型大跨越輸電塔風振響應分析
用僅考慮一階彎曲振型的風振系數(shù)法來計算輸電塔的等效靜力風荷載，風振系數(shù)法在推導過程中假設結構的質(zhì)量與剛度沿高度均勻變化，而輸電塔在橫擔處有質(zhì)量的突變，采用規(guī)范的設計方法并不能保證所有輸電塔的可靠性。有研究表明對于較柔的輸電塔風振響應分析需要考慮高階振型的影響［4-5］。對于輸電塔考慮高階振型風振響應研究，通常采用時域法與頻域法［4-7］。沈國輝等［4］通過頻域和時域方法分別對長臂及短臂輸電塔進行了分析，結果表明較柔的長臂輸電塔僅考慮一階振型風振響應會產(chǎn)生較
結構工程師 2020年4期2020-11-12
- 基于ANSYS的FP6010塔機動態(tài)特性分析
2.515;各階振型表現(xiàn)為：第一階振型反映了塔機繞塔身在水平面內(nèi)的扭轉振動，第二階振型反映了塔機繞塔身根部固定點前后的彎曲振動，第三階振型反映了塔機繞固定點左右擺動，第四階振型反映了吊臂和平衡臂繞塔身前后的彎曲振動，第五階振型反映了吊臂和平衡臂在水平面內(nèi)的彎曲振動，第六階振型反映了吊臂和平衡臂在變幅平面的彎曲振動。分析結果為該起重機動態(tài)性能的優(yōu)化奠定了基礎，為其他同類結構的設計提供了參考。關鍵詞：有限元法;平頭塔機;動態(tài)特性;固有頻率;振型0引言塔機是一種
科學導報·學術 2020年43期2020-10-29
- 基于ALGOR的盤式制動器振動噪聲模態(tài)分析
式制動器前12階振型和固有頻率的基礎上，得出了可以在高階固有頻率提高的基礎上降低制動盤共振，進而促使制動噪聲降低。關鍵詞：盤式制動器 模態(tài)分析 振型 固有頻率 ALGOR制動噪聲問題是車輛行駛中最為明顯的問題，現(xiàn)階段伴隨人們私家車輛的不斷增多，該問題也引起了人們的廣泛關注。制動噪聲常常會促使人們的注意力分散，加劇心情緊張程度，并促使人們產(chǎn)生一定程度的煩躁情緒，直接威脅人們的身體健康。因此加強對制動噪聲的研究具有非常大的現(xiàn)實價值[1-2]。1 制動噪聲的分類
時代汽車 2020年13期2020-09-06
- 框剪結構簡化振型及在高層建筑風振計算中的應用
振計算中，結構的振型具有重要作用，尤其是基本振型，在結構動力響應計算中往往起著主導作用。高層建筑基本振型理論計算的復雜性給其風荷載和風振響應計算帶來了很大困難。為便于計算，各國風荷載規(guī)范都給出了相應的基本振型簡化模型。在我國的現(xiàn)行荷載規(guī)范［1］中，采用的是正切函數(shù)形式，或者是采用規(guī)范中表G.0.3的形式。在美國、日本以及歐洲國家的風荷載規(guī)范中，主要是采用冪函數(shù)形式，即φ1=(z/H)β［2］；其中，美國規(guī)范是簡單地取 β=1，即采用線性振型［3］。然而，不
結構工程師 2020年2期2020-06-17
- 某輕型車半軸的自由模態(tài)分析
分析;模態(tài)分析;振型Abstract： The half shaft of a light vehicle is taken as the research object in this paper， and geometry clearance is completed using Hypermesh and finite element model is established. Then， free modal analysis of the hal
汽車實用技術 2020年7期2020-05-03
- 近海風機葉片模態(tài)局部化產(chǎn)生機理及定量分析研究
對葉盤結構頻率和振型的影響。楊飛等[5]對飛機T尾結構進行了尾尖質(zhì)量失諧設計和平尾根部剛度失諧設計，并研究了失諧引起的模態(tài)局部化現(xiàn)象對T尾顫振性能的影響。目前風機葉片的研究一般集中于葉片設計、建模和振動特性方面[6-9]，很少涉及到模態(tài)局部化領域。因此，本文對模態(tài)局部化產(chǎn)生的機理和風機葉片在微小失諧下是否產(chǎn)生模態(tài)局部化進行研究。2 模態(tài)局部化產(chǎn)生機理的定量分析矩陣攝動理論是對結構進行模態(tài)局部化研究的有力工具[10-12]，其基本思想是用參數(shù)改變前的特征值和
計算力學學報 2020年1期2020-04-10
- 等截面連續(xù)梁橋動力特性解析計算方法研究
析對象，其第n階振型函數(shù)以及振型函數(shù)對位置坐標的導數(shù)表示為方程式（1）～式（3）：圖1 連續(xù)梁示意圖式中，漬ns為第n階振型函數(shù)，漬憶ns為一階導數(shù)、漬義ns為二階導數(shù)；Ans、Bns、Cns、Dns、…為由邊界條件決定的常數(shù)；an為頻率參數(shù)。以第s跨為對象，其振型函數(shù)以及相鄰兩跨的振型函數(shù)應滿足以下邊界條件：式中，E為彈性模量。將振型函數(shù)及其導數(shù)代入上式邊界條件，即可得到連續(xù)梁振型函數(shù)的邊界方程：聯(lián)立方程可得到第s跨的三彎矩方程（8）：式中，Mn（s-1
工程建設與設計 2020年6期2020-03-31
- 基于振型模態(tài)置信準則的斜拉橋支承狀態(tài)評定方法
摘要：為利用實測振型識別出半漂浮體系斜拉橋的支座支承狀態(tài)，文章基于模態(tài)置信準則MAC的概念和作用，通過對比實測振型與不同支承狀態(tài)下的理論振型的MAC值，直觀判斷橋梁的實際支承狀態(tài)，形成支承狀態(tài)變化識別方法，并結合實橋測試結果驗證了該方法的正確性和有效性。關鍵詞：振型;模態(tài)置信準則;斜拉橋;支承狀態(tài)0 引言橋梁的振型是橋梁結構的固有特性，表征的是橋梁的各個點在振動過程中所組成的振動形式，是各點在振動時的相對位置，因此是一個無量綱值[1]。橋梁的振型可以直觀反
西部交通科技 2020年7期2020-03-01
- 超高異形橋塔及支架自振特性研究
可見：橋塔的1階振型為縱向振動，頻率為1.47 Hz；2階振型為豎向扭轉振動，頻率為3.06 Hz；3階振型為橫向振動，頻率為3.18 Hz；4階振型為縱向二階振動，頻率為5.23 Hz；5階振型為橫向?qū)ΨQ振動，頻率為6.28 Hz。圖2 橋塔-支架有限元模型2.3 支架模態(tài)分析圖3 橋塔的1階振型圖4 橋塔的2階振型圖5 橋塔的3階振型圖6 橋塔的4階振型圖7 橋塔的5階振型在ANSYS 分析模型中，支架立柱底部與基礎采用固結的連接方式，支架頂部自由。橋
鐵路技術創(chuàng)新 2020年6期2020-02-25
- 遙控履帶車車架有限元模態(tài)分析
對應一個固有模態(tài)振型。模態(tài)分析方法包括計算模態(tài)分析和試驗模態(tài)分析方法兩種，本文基于ANSYS 有限元分析軟件，即采用計算模態(tài)方法對履帶車的車架進行模態(tài)分析，對其振動特性做出評價。2 模態(tài)分析理論設n 多自由度系統(tǒng)自由振動微分方程：式（1）中，[M]表示質(zhì)量矩陣，[K]表示剛度矩陣，[C]表示阻尼矩陣?？紤]無阻尼自由振動時，（1）式變?yōu)椋涸O式（2）的解為xi=Aisin（ωnt+φ），圓頻率為ωni，代入式（2）得式（3）中，Ki為第i 階主剛度，Mi為第i
中小企業(yè)管理與科技 2019年21期2019-09-03
- 塔腿加過渡段輸電塔動力特性分析
向和順線路方向的振型模態(tài)[4]。傅鵬程等以實測所得的周期估算公式為基礎,經(jīng)過修正得出較為精確的輸電塔結構第1 自振周期近似計算方法和細化后的結構第1 振型系數(shù)[5]。目前,業(yè)界雖然對輸電塔的動力特性有一定研究,但對于陡峻山區(qū)采用過渡段連接塔腿型式的輸電塔研究較少。塔腿加過渡段輸電塔如圖1b 所示。和常規(guī)高低腿(圖1a)相比,塔腿加過渡段后高差進一步加大,可解決陡峻山區(qū)坡度過大問題。圖1 輸電塔示意Fig.1 Transmission tower本文以“成蘭
特種結構 2019年2期2019-08-19
- 曲率模態(tài)在檢測環(huán)境溫度下簡支梁損傷中的應用
構損傷前后的某階振型定義了一個可用于損傷識別的指標，隨后Lieven和Ewins[5]對這一指標提出了改進。模態(tài)振型是關于位置的函數(shù)，通過對比損傷前后的振型差可以確定結構的損傷位置，但存在對模態(tài)振型節(jié)點損傷不敏感和不能有效反應損傷程度的問題[6]。由此Pandy和Biswas等[7]則提出可利用結構損傷前后的振型曲率對結構的損傷進行診斷,并成功地對一懸臂梁和一簡支梁的損傷進行了檢測。本文以一簡支梁為研究對象，考慮環(huán)境溫度變化情況，通過有限元模擬分析得到梁在
蘇州科技大學學報(工程技術版) 2019年2期2019-07-19
- 某輕卡汽車儀表板模態(tài)分析
前6階固有頻率及振型。結果表明，第1階固有頻率數(shù)值為21.06Hz，在目標值17～22Hz頻率范圍內(nèi)，不會引起汽車怠速時共振，符合設計要求。文章所用方法對對后期儀表板的試驗和優(yōu)化提供了一定參考價值。關鍵詞：有限元分析；固有頻率；振型；共振中圖分類號：U463.837 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2019）21-0056-02Abstract： The modal analysis of the automobile dashboard i
科技創(chuàng)新與應用 2019年21期2019-07-05
- 減小金屬筒形諧振子振型偏移角的方法
形陀螺及其諧振子振型偏移角的研究方面，國內(nèi)外許多學者和研究機構已做過不少的工作。Innalabs公司在圓柱形金屬諧振子的底部加工出輪輻狀溝槽，通過減小諧振子的頻率裂解以減小諧振子振型偏角[3]。Watson公司將壓電電極鍍于圓柱殼體的表面，并且將電極設計為分離的小片，可以實現(xiàn)左右的振型校正[4]。國內(nèi)對于金屬筒形諧振陀螺研究尚處于實驗室樣機階段，尚未見工程化的應用，國防科技大學王旭、陶溢等學者在對諧振陀螺產(chǎn)生振型偏移角的原因及測量方法進行過研究，并從諧振子
傳感器與微系統(tǒng) 2019年7期2019-06-25
- 髖關節(jié)試驗機模態(tài)分析
分析其固有頻率和振型。并根據(jù)模態(tài)分析的結果，給出試驗機結構設計、安裝和運行時的建議，保障了設備的剛度和穩(wěn)定性。關鍵詞：振型;模態(tài)分析;固有頻率固有頻率和主振型是振動系統(tǒng)的自然屬性。為了使系統(tǒng)在工作中避開固有頻率同時減小系統(tǒng)的激勵，以達到消除噪音和過度振動的目的，在設計過程中，往往要對系統(tǒng)進行模態(tài)分析。[1]本文運用模態(tài)分析理論，采用有限元方法對髖關節(jié)試驗機的振動特性進行研究，分析其固有頻率和振型。1機構描述本論文所研究的髖關節(jié)試驗機[2]（圖1）由動平臺、
科技風 2019年13期2019-06-11
- 考慮高階振型影響的輸電塔抗震性能評估方法
要采用倒三角、多振型、均布等固定分布模式，未考慮高階振型對抗震性能的影響，所以難以準確分析輸電塔等高聳結構的抗震性能[10-11]。對此，目前發(fā)展了多種考慮高階振型的改進Pushover法，具有代表性的包括考慮高階振型的模態(tài)Pushover法[12]以及考慮動力特性的自適應Pushover法[13]等。上述方法具有計算精度高的優(yōu)點，但是計算過程較為復雜，與傳統(tǒng)Pushover法簡便易行的優(yōu)點不協(xié)調(diào)[14-15]。對此，Kunnath[16]考慮各振型響應的
廣西大學學報（自然科學版） 2019年1期2019-03-18
- 基于間接法識別的橋梁振型的損傷定位方法
結構的自振頻率、振型和模態(tài)阻尼比等參數(shù)發(fā)生改變，通過監(jiān)測結構的動力響應，獲取模態(tài)參數(shù)的改變可識別損傷的位置及程度[2]。盡管自振頻率易于識別且精度較高，但其對結構損傷不敏感，且不同位置的損傷可能導致同樣的頻率改變。相反，振型不僅對結構損傷較為敏感，而且能提供損傷的位置信息。因此，基于振型的損傷識別方法被廣泛的研究。Pandey 等[3]用中心差分近似法計算出模態(tài)振型的改變來識別簡支梁和懸臂梁的損傷位置。Zhu等[4]基于第1階振型斜率變化，提出了識別受剪結
振動與沖擊 2018年24期2018-12-21
- 考慮空間三維模態(tài)及振型修正的高聳結構風振響應分析
通過假定結構振動振型在建筑物各主軸方向(該方向往往和風洞試驗對應的坐標軸方向相同)的一階振型為理想線性振型，即在平動方向上的模態(tài)振型為沿高度是線性變化、扭轉方向上的模態(tài)振型沿高度為常數(shù)，來測量模型底部的剪力、彎矩和扭矩。對于體型規(guī)則的結構，由于樓層的剛心與質(zhì)心沿高度分布是均勻的，可假定結構的一階振型近似為理想的線性振型。但隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，人們對建筑結構的使用要求越來越高，部分建筑結構的體型也越來越不規(guī)則。對于體型不規(guī)則的結構，樓層的剛心與質(zhì)心沿高度分布
空氣動力學學報 2018年6期2018-12-03
- 125MW汽輪發(fā)電機軸彎曲振動分析
臨界轉速及相應的振型。再利用有限元方法解梁的靜力問題，求得了軸系的抬高量。關鍵詞：柔性轉子；剛度不平衡；臨界轉速；振型；抬高量；中圖分類號：TM311 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）24-0057-03Abstract： According to Timoshenko beam theory， the differential equation of lateral vibration of rotor bearing syste
科技創(chuàng)新與應用 2018年24期2018-10-20
- 考慮非線性振型的順風向廣義氣動力譜
均勻，結構的基本振型可以認為是理想的線性振型.相應地,為了計算方便，在順風向陣風荷載因子法以及高頻底座天平技術等傳統(tǒng)計算結構風致響應的方法也均是以此為假設，這些方法在應用于具有理想線性振型的結構時，簡單實用且準確度較高[1].然而，近年來隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，部分建筑的質(zhì)量和剛度由于沿高度方向呈現(xiàn)不均勻的分布或其他原因已不再滿足理想的線性振型，即在順風向的模態(tài)振型沿高度方向不再滿足線性變化而呈現(xiàn)出非線性.以結構第一階振型為線性振型的假設，當出現(xiàn)非線性振型
信陽師范學院學報（自然科學版） 2018年4期2018-10-17
- 扭轉方向非理想振型的廣義氣動力譜修正
方便均假設第一階振型為理想的振型[1-2]:第一階振型為一個常數(shù),振型在高度方向不發(fā)生變化。然而,近年來隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展和城市化進程的加快,建筑高度被不斷突破,部分高層建筑的質(zhì)量和剛度也出現(xiàn)了沿高度的不均勻分布,此類建筑的第一振型已不滿足原有的理想振型而呈現(xiàn)出非理想振型,振型沿高度方向已不再簡單的是一個常數(shù)。假設結構第一階振型為理想振型而推導出的陣風荷載因子法以及高頻底座天平技術,在出現(xiàn)非理振型的情況時,難免就出現(xiàn)了誤差。在扭轉方向,許多國內(nèi)外學者研究了
結構工程師 2018年4期2018-09-12
- 邊中跨比對雙塔雙索面混凝土斜拉橋動力特性影響分析
的自振頻率及相應振型特征，得出不同跨徑比對結構自振頻率及振型順序的敏感程度。該結論有利于通過模態(tài)參數(shù)修正有限元分析模型，對后期調(diào)整結構自振頻率及斜拉橋的構造設計具有一定的指導意義。關鍵詞：雙塔雙索面混凝土斜拉橋；動力特性；邊中跨比；頻率；振型中圖分類號：U448.27；U441 文獻標識碼：A 文章編號：1003-5168（2018）07-0104-02Influence of Side to Main Span on the Dynamic Charac
河南科技 2018年7期2018-09-10
- 鋼拱結構面內(nèi)地震反應分析的改進模態(tài)組合系數(shù)法
，適用于評估單階振型主導的大跨度拱形結構面內(nèi)地震響應，但當結構響應不由單一振型主導時，該方法可能產(chǎn)生較大誤差.在推覆分析中，組合多階振型響應方法可分為2種：① 按各階振型荷載模式依次推覆分析，然后采用傳統(tǒng)的SRSS或CQC準則組合得到最終結果[6]；② 將各振型荷載向量按模態(tài)組合系數(shù)(FMC)準則進行矢量疊加，然后進行推覆分析[7-9].對于鋼拱結構，傳統(tǒng)的振型組合方法忽略了振型響應的方向正負[9]，導致計算結果與實際變形形狀差異較大.同時，單階模態(tài)推覆無
東南大學學報（自然科學版） 2018年3期2018-06-12
- 基于ANSYS的工程車輛翻新輪胎振動模態(tài)有限元分析
胎固有頻率和固有振型結論，為工程翻新輪胎的結構設計、使用性能及動力性能、失效機理分析提供重要的理論指導。1 工程車輛翻新輪胎的計算機幾何模型本文以26.5R25工程車輛翻新輪胎為主要研究對象，根據(jù)工程翻新輪胎材料結構的分布特性，應用Pro/E Wildfire軟件中的拉伸、旋轉、折彎等特征構建三維幾何模型，如圖1所示。所構建的接地工況三維裝配模型如圖2所示，主要由胎面、緩沖膠、帶束層、舊胎體、胎側、趾口膠、鋼絲圈及地面組成[12-14]。本文研究的工程翻新
交通科技與經(jīng)濟 2018年3期2018-05-21
- 淺析建筑結構模型周期比的調(diào)整方法
的調(diào)整方法當?shù)谝?span id="j5i0abt0b" class="hl">振型為扭轉時，說明結構的扭轉剛度相對于其兩個主軸（一般都靠近X軸和Y軸）方向的側移剛度過小，此時宜沿兩主軸適當加強結構外圍的剛度，并適當削弱結構內(nèi)部的剛度。當?shù)诙?span id="j5i0abt0b" class="hl">振型為扭轉時，說明結構沿兩個主軸方向的側移剛度相差較大，結構的扭轉剛度相對其中一主軸（側移剛度較小方向）的側移剛度是合理的；但相對于另一主軸（側移剛度較大方向）的側移剛度則過小，此時宜適當加強結構外圍（主要是沿側移剛度較大方向）的剛度，并適當削弱結構內(nèi)部沿側移剛度較大方向的剛度。1
中國房地產(chǎn)業(yè) 2018年4期2018-02-11
- 高層建筑簡化振型及在結構風振計算中的應用
程上普遍采用基于振型分解法的隨機振動理論計算風振系數(shù)[1]，由此確定風荷載，并據(jù)此進行結構風振響應計算.可見，振型在整個結構風振計算中扮演著重要的角色，尤其是平動基階振型.然而，實際結構的振型復雜多變，難以直接應用于結構風振計算.各國在編制風荷載規(guī)范時，往往采用彎剪型懸臂梁模型來模擬等截面勻質(zhì)高層建筑，并據(jù)此建立高層建筑振型的計算式.即使這樣，得出的振型表達式仍十分復雜.因此，仍需要對高層建筑振型做進一步的簡化.簡化振型的表達式能否準確反映高層建筑的實際基
同濟大學學報（自然科學版） 2018年1期2018-02-08
- 適用于參數(shù)可調(diào)結構的非定常氣動力降階建模方法
只適合于固定模態(tài)振型，這使得現(xiàn)有ROM在氣動彈性優(yōu)化設計和不確定性分析等結構變參問題中應用受限。針對該問題，在文獻[20]基礎上提出了一種新的適用于任意模態(tài)振型的非定常氣動力建模方法。首先將待設計/分析的結構進行參數(shù)化抽樣和模態(tài)分析，之后通過主成分分析(PCA)得到若干基振型，再將這些基振型線性疊加即可擬合抽樣空間內(nèi)任何參數(shù)下結構的前若干階振型。當結構參數(shù)改動時，僅僅是疊加系數(shù)發(fā)生變化。算例表明，僅用很少的基振型就能達到理想的擬合精度。經(jīng)典的氣動力降階方法
航空學報 2017年6期2017-11-22
- 基于快速Fourier變換法的廣義特征值問題重根辨識方法?
有頻率和多組測點振型數(shù)據(jù).根據(jù)單頻和重頻處的振型特性，引入振型的余弦相似度為判別參數(shù)，辨識重根.數(shù)值算例表明，該方法可有效實現(xiàn)重根辨識，同時特征值的計算能達到較高精度.廣義特征值問題， 重根辨識， 快速Fourier變換法， 固有頻率， 動力學響應引言廣義特征值問題的求解是結構動力分析和穩(wěn)定性分析的關鍵.求解廣義特征值問題的傳統(tǒng)算法有Lanczos 法、子空間迭代法、Ritz 向量法［1，2］和 Jacobi算法等.近年來也涌現(xiàn)出一些新興算法，如混合人工魚
動力學與控制學報 2017年4期2017-08-28
- 結構動內(nèi)力計算的一種新方法
0071)首先對振型疊加法進行研究，得出改進的振型疊加法，用改進后的振型疊加法計算的撓度與精確解完全相同.用改進后的振型疊加法對結構動內(nèi)力進行了分析和計算.振型疊加法；撓度計算；動內(nèi)力計算0 引 言圖1本文首先用一般振型疊加法計算一個簡支梁的動位移.計算發(fā)現(xiàn)此解答對于有質(zhì)量處位移是正確的，而對無質(zhì)量處位移是錯誤的.然后本文對一般振型疊加法進行了改進，改進后計算無質(zhì)量處位移與精確解相同.最后用改進后的振型疊加法對結構動內(nèi)力進行分析計算.1 計算實例及改進后的
河北建筑工程學院學報 2017年2期2017-07-25
- 大跨徑懸索橋反應譜分析時應考慮振型數(shù)量研究
應譜分析時應考慮振型數(shù)量研究李高超1，周 琴2(1.長安大學公路學院，西安 710064；2.東北大學江河建筑學院，沈陽 110004)在使用多振型反應譜法進行抗震分析時，應先確定應該考慮的振型數(shù)，以減小計算工作量。通過某大跨徑懸索橋算例，分析了不同振型參與質(zhì)量系數(shù)下的反應譜計算結果。計算結果表明：對于大跨徑懸索橋，規(guī)范給出的90%法則對于水平向的地震動能滿足要求，且具有較高的精度；對于豎向地震的反應結果，尤其是軸力響應結果波動大，應該考慮更多的振型數(shù)計算
四川輕化工大學學報(自然科學版) 2016年1期2016-12-02
- 鳳儀場船閘地震反應譜分析
考慮結構的前幾階振型，相比時程分析法而言計算也比較簡單。鳳儀場船閘；地震反應譜分析本文以四川省嘉陵江鳳儀場船閘作為具體的工程背景，建立結構的三維實體有限元模型，采用地震反應譜法計算船閘閘室的地震荷載作用下的受力和變形情況，探討船閘閘室的抗震性能。1、結構模態(tài)分析及結果閘室前40階振型的周期和自振頻率見表1所示。表1 閘室前 40 階自振周期和頻率2、鳳儀場船閘動力特性結果分析由表1可知，鳳儀場船閘結構的一、二階振型，三、四階振型，五、六階振型，七、八階振型
中國房地產(chǎn)業(yè) 2016年17期2016-11-14
- 球面網(wǎng)殼地震動輸入與振型響應的相關性
網(wǎng)殼地震動輸入與振型響應的相關性相陽1, 羅永峰1, 廖冰2, 沈祖炎1(1. 同濟大學 建筑工程系,上海 200092； 2. 上海同濟建設工程質(zhì)量檢測站,上海 200092)摘要:通過分析球面網(wǎng)殼結構對預定地震荷載譜的響應,選出對結構反應貢獻較大的主振型(DM)并用于振型疊加計算,提高振型疊加法(MSM)的計算效率.為獲得球面網(wǎng)殼在預定地震荷載譜作用下的響應規(guī)律以及研究結構振型響應與地震動輸入的相關性,基于準靜力響應、共振響應及耦合響應的定義,計算結構
浙江大學學報（工學版） 2016年6期2016-08-01
- 結構振型幾何辨識及應用研究
50005)結構振型幾何辨識及應用研究董建華1宋 樂2駱拴青3(1.河南能源化工集團重型裝備有限公司，河南 鄭州 450045； 2.河南省興豫建設管理有限公司，河南 鄭州 450001； 3.河南大象建設監(jiān)理咨詢有限公司，河南 鄭州 450005)推導了基于振型的位移、應變和應力展開公式，介紹了振型的分類方式，并根據(jù)振型的幾何判別標準，分析了高寬比對結構振型的影響規(guī)律，得出了一些有價值的結論，以供參考。振型，高寬比，方向系數(shù)，特征參量0 引言結構的振型和
山西建筑 2015年14期2015-06-05
- 結構模態(tài)振型的徑向切比雪夫矩函數(shù)描述研究
016）結構模態(tài)振型的徑向切比雪夫矩函數(shù)描述研究姜丹丹，臧朝平（南京航空航天大學能源與動力學院，江蘇省航空動力系統(tǒng)重點實驗室，江蘇 南京210016）利用徑向切比雪夫矩函數(shù)對結構振動模態(tài)振型進行描述，從大量的結構模態(tài)振型數(shù)據(jù)中提取出矩特征值，實現(xiàn)了對模態(tài)振型數(shù)據(jù)的壓縮及特征提取，并且利用這些矩特征值可以對振型圖像進行很好的振型重建?；诰靥卣髦档南嚓P分析，可以描述對稱結構的重模態(tài)，彌補了傳統(tǒng)的 MAC對于重模態(tài)描述的不足。通過對圓盤結構進行模態(tài)試驗及有限元
振動工程學報 2015年5期2015-01-07
- 大跨度懸索橋梁端位移控制振型分析
應由占主要貢獻的振型控制，因而對結構控制振型的認識，也是認識動力響應特征的基礎。文獻[5]通過對一座主跨280m的懸索橋進行分析，得出了可以采用單自由度系統(tǒng)模擬縱飄振型的懸索橋液體粘滯阻尼器選型簡化分析方法。但是對于千米級的懸索橋，第一振型通常為橫向側彎，反對稱豎彎振型也往往出現(xiàn)在縱飄振型前面[1,6]，而且縱飄振型和反對豎彎振型形態(tài)比較接近。因此，本文研究首先對大跨度懸索橋梁端位移的控制振型進行分析，在此基礎上對懸索橋液體粘滯阻尼器單自由度系統(tǒng)簡化分析的
城市道橋與防洪 2014年8期2014-09-27
- 高階振型對建筑結構層間位移的影響1
116023高階振型對建筑結構層間位移的影響1郭 靖1）陳健云2）余 流1）1） 中國建筑第六工程局有限公司，天津 3004512） 大連理工大學工程抗震研究所，大連 116023建筑結構層間位移是抗震設計的研究重點。本文基于廣義層間位移譜，分析高階振型對結構最大層間位移角以及對結構層間位移沿無量綱高度分布的影響，并通過調(diào)整結構側向剛度比，分析高階振型對結構層間位移變形類型的影響。結果表明：隨著結構固有周期的增加，僅取一階振型進行分析將會顯著低估結構的最大
震災防御技術 2014年4期2014-05-05
- 計算多自由度彈性體系的最大地震反應
應的方法:一種是振型分解反應譜法，另一種是底部剪力法。其中前者的理論基礎是地震反應分析的振型分解法及地震反應譜概念，而后者則是振型分解反應譜法的簡化。1 振型分解法求解框架的最大底部剪力和最大頂點位移3層剪切型結構如圖1所示，結構處于8度區(qū)(地震加速度是0.20g)，Ⅰ類場地第一組，結構阻尼比是0.05。試采用振型分解反應譜法，求結構在多遇地震下的最大底部剪力和最大頂點位移。解:該結構是3自由度體系，質(zhì)量矩陣和剛度矩陣分別為:即:B3－5.5B2+7.5B
山西建筑 2013年22期2013-08-20
- 基于質(zhì)量參與系數(shù)的空間結構動力模型簡化＊
反應分析仍然采用振型分解反應譜法.進行地震反應分析時，希望減少振型動力方程的計算，只疊加相對較少的低階振型[1]，獲得滿足一定精度要求的地震反應.然而，振型分解反應譜法適用于多高層結構，由于大跨度空間結構的動力特性本質(zhì)上不同于多高層結構，研究表明，進行地震反應分析時，若截取振型數(shù)量不足，則計算精度很低，有時甚至不準確.大跨度結構常支承于剛度及質(zhì)量相對較大的下部結構，在整體結構中，大跨度結構的質(zhì)量較小且豎向剛度較弱.因而，在動力激勵下，大跨度結構的動力反應顯
湖南大學學報（自然科學版） 2013年9期2013-08-15
- 基于模態(tài)振型的簡支梁損傷識別
動力指紋（頻率、振型、應變模態(tài)、模態(tài)柔度矩陣曲率等）分析法、模型修正與系統(tǒng)識別法、神經(jīng)網(wǎng)絡法和遺傳算法，并通過實例驗證方法的可行性和適用范圍［3］1 理論基礎結構的模態(tài)參數(shù)（頻率、振型等）是結構物理參數(shù)（質(zhì)量、剛度等）的函數(shù)，通過模態(tài)參數(shù)的改變來識別物理參數(shù)的改變，即基于模態(tài)的損傷識別的原理.Pandy和Biswas［4］利用結構損傷前后模態(tài)振型曲率的差值提出了振型曲率法.由材料力學得知梁截面的曲率公式為其中v″、M、E、I分別為梁截面相對應的曲率、彎矩、
湖南工程學院學報（自然科學版） 2012年4期2012-08-11
- 青島體育中心體育館樓蓋振動特性分析與對比
致求解出的前三階振型均為水平振型，從第四階開始為豎向振型。振型結果如圖2～圖7所示。圖2 板四周未固結時第一階振型圖（水平）圖3 板四周未固結時第二階振型圖（水平）圖4 板四周未固結時第三階振型圖（水平）圖5 板四周未固結時第四階振型圖（豎向）圖6 板四周未固結時第五階振型圖（豎直）圖7 板四周未固結時第六階振型圖（豎直）第二種邊界條件將限制住樓蓋的水平位移，前三階水平振型消失，與第一種邊界條件中從第四階開始的豎直方向振型相對應的振型提前到從第一階振型開始
山西建筑 2012年24期2012-07-29
- 結構能量反應的振型分解法研究
之間的關系。有關振型分解理論應用在結構能量反應方程中的報道并不多。文獻[1]雖是根據(jù)振型分解理論計算彈塑性體系的能量反應,但仍是基于結構運動方程的振型分解得出各振型的力和位移反應,考慮原結構的延性需求,進一步得出各振型的彈塑性SDOF體系,對各SDOF體系展開彈塑性時程分析,從而估計原結構的能量反應,并不是對結構能量反應方程進行振型分解。本文通過理論推導,實現(xiàn)了MDOF體系能量反應方程的振型分解,得到各階模態(tài)能量反應方程,提出模態(tài)能量的概念,原結構各能量反
合肥工業(yè)大學學報（自然科學版） 2010年7期2010-10-25