振型
- 基于弯剪梁模型和Von Karman风速谱的高层建筑风振系数实用算法
动分析中，结构的振型、脉动风的风速谱和频域空间相关性模型等是影响结构风致响应计算的重要参数。对于振型而言，由于高层建筑在几何上的复杂性，如何既有效又简单地确定其振型是个难题［1］。由于高层建筑高宽比的限制（一般最多为8∶1），所以其整体变形呈弯剪特征［2］；且不同的结构体系，其弯剪变形的特征有所不同。目前许多国家的风荷载规范［3-5］是借助于等截面匀质竖向悬臂梁模型来模拟一般的高层建筑，基于梁弯曲振动理论建立其第一阶振型（也称基本振型）的简化实用计算式，并
同济大学学报（自然科学版） 2023年6期2023-07-13
- 基于ANSYS的压缩式垃圾车推铲机构仿真分析
和刚度得到改善，振型和发生位置得到有效控制和转移，提高了推铲的动力学特性。关键词：后装压缩式垃圾车；有限元；静力学；振型中图分类号：U463 收稿日期：2023-04-12DOI：10.19999/j.cnki.1004-0226.2023.05.0101 前言后装压缩式垃圾车主要由底盘、厢体、填充器、上料机构等组成，通过电气液压系统控制机构动作，可以高效、便捷地转运生活垃圾［1］。在实际使用中，其结构和部件需要满足一定的强度和刚度，针对此类问题，对压缩
专用汽车 2023年5期2023-05-26
- 助飞鱼雷模态振型斜率仿真计算
中主要的参数就是振型斜率[1-2]。助飞鱼雷与导弹、运载火箭的结构特点相似,其长细比较大,结构刚度较小,在气动力的作用下也会产生变形和弹性振动,将影响敏感元件惯性测量组合的测量精度,甚至会错误地判断全雷的飞行姿态。在研究和设计助飞鱼雷的姿态控制系统时,同样必须考虑全雷的弹性变形影响,通过全雷振动特性试验,获得准确的模态参数以及惯组安装位置的振型斜率作为姿态控制设计输入参数[3],以确保飞行过程姿态能够得到稳定控制。全雷振动特性参数往往在产品加工后通过振动特
水下无人系统学报 2022年5期2022-11-11
- 关于模态综合法的注记
何边界条件的约束振型[4]图1 两端固定的直角梁为假设振型，则由位移和弯矩协调条件，由假设振型法可以导出前2阶固有频率为(教材[4]中仅给出第1阶固有频率)用有限元法验证上述固有频率的精确性。设20#低碳钢的几何和物理参数为l =1 m,D=0.05 m,E= 205 GPa, ρ = 7 840 kg/m3。式 (2)给出的模态综合法得到应用有限元软件ANSYS进行计算，得到前6阶固有频率为两者第1阶固有频率非常接近(相对误差1.48%)，用模态综合法得
力学与实践 2022年5期2022-10-21
- 振型分解法教学中柔度影响系数的应用
的动力学一章中，振型分解法（或振型叠加法）是求解任意动力荷载作用下线性体系响应的一种基本方法，其基本思路是利用结构主振型之间关于质量矩阵和刚度矩阵的正交关系，将具有n个振动自由度的动力方程组解耦，从而基于主振型的正则坐标线性组合求解结构响应[1][2]。但在振型分解法中，仅假设动力荷载作用于质点的振动自由度方向，而对于存在非质点及非自由度方向动力荷载作用的求解（如图1所示）则鲜有涉及。图1 动力荷载不作用于振动自由度方向的情形文献[3]通过算例指出，如果将
科教导刊·电子版 2022年14期2022-07-25
- 基础隔震框架结构的分布参数动力模型及地震响应规律的研究*
构的主频率，高阶振型对上部结构的影响也很大。在隔震结构设计时，GB 50011—2010《建筑抗震设计规范》[3]采用分部设计方法或强迫解耦的振型分解反应谱方法进行计算[4]，两者均忽略了结构非比例阻尼的影响，当隔震层阻尼逐渐增大时由此引起的误差也越来越大，更不能真实地描述基础隔震结构的动力特性，所以许多学者提出了简化计算模型来弥补这方面的不足。文献[5-6]提出一种双自由度的等效模型，可以预测中低层隔震结构的最大地震响应。对于基础隔震结构通常采用离散的有
工业建筑 2022年2期2022-06-29
- 梁式桥梁应变模态振型识别研究
个参数，比如模态振型、模态频率及模态阻尼。模态试验就是为获得这些参数的试验分析过程。现如今，在桥梁模态试验中，模态分析基本都是分析结构的位移模态，模态试验基本以采集结构的动态速度、加速度为主。位移模态的分析、处理技术已经较为成熟，取得了许多研究成果[1]。然而，仅仅进行位移模态分析研究并不能完全反映所有桥梁动力特性。比如，当桥梁出现裂缝，也就是出现应力集中现象时，结构位移模态分析则无法反映。当结构局部振动过大，或是受到振动干扰源影响时，位移模态分析也不能够
科技创新与应用 2022年17期2022-06-21
- 活性焦脱硫吸收塔的振动特性分析
此其对固有频率和振型影响很小，可以忽略不计。在上述情况下，可将求解扇形段结构的振型和固有频率问题转化为求解扇形段的特征向量和特征值问题。因此，式（1）中的[C]=0，方程可简化为：由于一系列简谐振动的叠加可以组成任何弹性体的自由振动，故可设式（2）的简谐振动解为：式（3）中的ω是系统结构的固有频率。将式（3）代入式（2）得：又因自由振动时，机构各个节点的振动振幅不全为0。故有：由于[K]和[M]矩阵的阶数均为n阶方阵，式（5）为ω2的n次实系数方程，解此方
科技创新与应用 2022年13期2022-05-17
- 纵向激励下大跨钢桁拱桥高阶振型效应分析
[1].由于各阶振型响应对结构总响应贡献不一[2]，为提高计算效率，在满足计算精度的情况下一般会忽略振型贡献较低的振型，由此便涉及评价振型重要性的问题.在国内外抗震设计规范中，Wilson[3]提出的实振型质量参与系数由于概念明确、计算简便而被广泛应用.但是实振型质量参与系数法是以静态基底剪力作为控制目标，计算复杂结构局部动力响应时，极有可能会遗漏对其他结构响应有显著贡献的高阶振型，造成某些地震响应量值偏小[4].另一方面，结构的响应是地震动能量输入下基于
兰州交通大学学报 2022年2期2022-04-26
- 大跨度钢箱梁斜拉桥自振特性影响因素分析
影响较小;斜拉桥振型不随拉索增减的变化而变化，钢箱梁斜拉桥的面内振动频率随着拉索数量增加而降低，钢箱梁斜拉桥的面外振动频率随着拉索减少增加而提高;斜拉桥振型不随索塔刚度的变化而变化，钢箱梁斜拉桥的振动频率随着索塔刚度增加而提高。关键词：钢箱梁;自由振动;基频;振型中图分类号：U445.4 文献标志码：A 文章编号：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
- 大型医疗设备中用于立体定位的一种摆动部件的创新设计应用研究
和各阶固有频率及振型。结果表明，摆动机构具有较高的速度连贯性和足够的强度来支撑放射治疗和诊断治疗相结合的医疗设备的运行，结构设计合理，满足设计要求。关键词：大型医疗设备;摆动机构;模态分析;变形;振型中图分类号：R197.39 文献标志码：A 文章编号：1671-0797（2022）05-0022-04DOI：10.19514/j.cnki.cn32-1628/tm.2022.05.006引言随着人类社会的创新发展，社会生产水平的提高，人们对健康的需求
机电信息 2022年5期2022-03-29
- 桥梁结构多测组振型融合的两阶段快速贝叶斯方法研究
出频率、阻尼比、振型等参数的最优值并量化其不确定性。贝叶斯FFT方法具有严格的理论推导，然而，其需要识别的参数过多，计算量巨大，不能直接应用于工程实际。为解决这一问题，Au[10]提出了快速贝叶斯FFT 方法，利用矩阵论和函数优化理论相关方法极大地降低了贝叶斯FFT方法对于优化和计算协方差矩阵的难度；Li 等[11]在贝叶斯FFT 方法中引入期望最大化算法，提高了其计算效率和鲁棒性。振型可以提供桥梁结构变化的空间信息，在桥梁结构损伤识别和模型修正中具有重要
噪声与振动控制 2021年4期2021-08-21
- 基本振型对顺风向风荷载影响分析*
因子，Bz与基本振型有关。2012荷载规范规定，高层、高耸建筑采用了不同的基本振型。其中高层建筑为基于剪力墙工作为主的弯剪振型；高耸建筑为弯曲振型。规范振型最早由《建筑结构荷载规范》(GBJ 9—1987)[9](简称87荷载规范)给出，由于当时计算条件所限，工程人员计算准确的基本振型相对比较困难，为了方便工程人员应用，规范编制组在实际工程的调研统计基础上给出了弯剪和弯曲这两种振型形式。经过数十年，高层、高耸建筑形式、结构分析方法及辅助设计软件都得到了非凡
建筑结构 2021年7期2021-05-13
- 虹吸刮刀离心机机座的有限元模态分析*
的固有频率及固有振型。有限元法是一种分析计算复杂结构的极为有效的数值计算方法[3-7]，为进行机座的固有特性模态分析提供了有力的工具。笔者利用有限元分析软件对GKH1800-N型虹吸刮刀离心机的机座进行了模态分析，计算了前20阶的固有频率和振型向量，为研究机座的固有特性提供了可靠依据。1 基础理论模态分析是研究结构动态特性的主要方式，利用结构的模态分析可以得到结构固有频率及振型特性。在多自由度模态分析理论中，一般多自由度系统结构的动力学微分方程可表达为:(
机械研究与应用 2021年1期2021-03-22
- RAT矩函数在模态振形数据去噪中的应用
于矩函数能够压缩振型数据并反映结构的振动信息，王耀明[3]最早将Tchebichef矩函数引用在动力学模型确认中，并完成了对二维矩形、圆形结构的振型描述。但是二维矩函数在处理三维结构时只能使用投影等降维的方式，这样不仅操作复杂，还会造成几何信息的缺失。为了解决这个问题，曾亚未等[4]构建了三维的径轴向Tchebichef矩函数(RAT矩)。但是由于RAT矩函数是定义在柱坐标下的矩函数，其只能够描述三维圆柱结构的模态振型。在工程中大多数航空发动机部件为变截面
机械制造与自动化 2021年1期2021-02-03
- 旋转悬臂Rayleigh轴的Galerkin近似解1)
解，建立表征模态振型的特征方程，由于特征方程与特征值是涡动频率和转速的非线性函数，所以无法得到涡动频率解的封闭表达式，只能采用数值计算的方法求解非线性特征方程，以获得Rayleigh轴的涡动频率和临界转速。Galerkin法是一种寻求振动系统连续偏微分方程近似解的实用、有效近似解法，已经在线性与连续非线性振动系统的求解中得到了广泛的应用[11-12]。本文研究旋转悬臂轴的涡动频率和临界转速。为了获得涡动频率和临界转速的近似解，首先给出基于分离变量解法的旋转
力学与实践 2020年6期2021-01-06
- 山地掉层框架结构振型分解法合理振型数的研究
于线性振动体系，振型分解法是目前常用的一种动力分析方法。利用振型分解，将原N自由度体系的运动方程解耦为N个等效的单自由度体系运动方程。从原理可知，考虑所有振型能得到该方法的精确解，但在实际情况中，考虑所有振型对硬件和软件设备要求高、耗费时间多，且根据结构的受力特点，适当截断振型能得到与精确解误差在工程可接受范围内的结果，因此在对结构进行抗震分析时，适当截断振型是有必要的。对于基础等高接地的平地结构，现有规范［1-2］规定：计算振型数应使各振型参与质量之和不
结构工程师 2020年5期2020-12-16
- 基于谱分析法考虑高阶振型大跨越输电塔风振响应分析
用仅考虑一阶弯曲振型的风振系数法来计算输电塔的等效静力风荷载，风振系数法在推导过程中假设结构的质量与刚度沿高度均匀变化，而输电塔在横担处有质量的突变，采用规范的设计方法并不能保证所有输电塔的可靠性。有研究表明对于较柔的输电塔风振响应分析需要考虑高阶振型的影响［4-5］。对于输电塔考虑高阶振型风振响应研究，通常采用时域法与频域法［4-7］。沈国辉等［4］通过频域和时域方法分别对长臂及短臂输电塔进行了分析，结果表明较柔的长臂输电塔仅考虑一阶振型风振响应会产生较
结构工程师 2020年4期2020-11-12
- 基于ANSYS的FP6010塔机动态特性分析
2.515;各阶振型表现为：第一阶振型反映了塔机绕塔身在水平面内的扭转振动，第二阶振型反映了塔机绕塔身根部固定点前后的弯曲振动，第三阶振型反映了塔机绕固定点左右摆动，第四阶振型反映了吊臂和平衡臂绕塔身前后的弯曲振动，第五阶振型反映了吊臂和平衡臂在水平面内的弯曲振动，第六阶振型反映了吊臂和平衡臂在变幅平面的弯曲振动。分析结果为该起重机动态性能的优化奠定了基础，为其他同类结构的设计提供了参考。关键词：有限元法;平头塔机;动态特性;固有频率;振型0引言塔机是一种
科学导报·学术 2020年43期2020-10-29
- 基于ALGOR的盘式制动器振动噪声模态分析
式制动器前12阶振型和固有频率的基础上，得出了可以在高阶固有频率提高的基础上降低制动盘共振，进而促使制动噪声降低。关键词：盘式制动器 模态分析 振型 固有频率 ALGOR制动噪声问题是车辆行驶中最为明显的问题，现阶段伴随人们私家车辆的不断增多，该问题也引起了人们的广泛关注。制动噪声常常会促使人们的注意力分散，加剧心情紧张程度，并促使人们产生一定程度的烦躁情绪，直接威胁人们的身体健康。因此加强对制动噪声的研究具有非常大的现实价值[1-2]。1 制动噪声的分类
时代汽车 2020年13期2020-09-06
- 框剪结构简化振型及在高层建筑风振计算中的应用
振计算中，结构的振型具有重要作用，尤其是基本振型，在结构动力响应计算中往往起着主导作用。高层建筑基本振型理论计算的复杂性给其风荷载和风振响应计算带来了很大困难。为便于计算，各国风荷载规范都给出了相应的基本振型简化模型。在我国的现行荷载规范［1］中，采用的是正切函数形式，或者是采用规范中表G.0.3的形式。在美国、日本以及欧洲国家的风荷载规范中，主要是采用幂函数形式，即φ1=(z/H)β［2］；其中，美国规范是简单地取 β=1，即采用线性振型［3］。然而，不
结构工程师 2020年2期2020-06-17
- 某轻型车半轴的自由模态分析
分析;模态分析;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
汽车实用技术 2020年7期2020-05-03
- 近海风机叶片模态局部化产生机理及定量分析研究
对叶盘结构频率和振型的影响。杨飞等[5]对飞机T尾结构进行了尾尖质量失谐设计和平尾根部刚度失谐设计，并研究了失谐引起的模态局部化现象对T尾颤振性能的影响。目前风机叶片的研究一般集中于叶片设计、建模和振动特性方面[6-9]，很少涉及到模态局部化领域。因此，本文对模态局部化产生的机理和风机叶片在微小失谐下是否产生模态局部化进行研究。2 模态局部化产生机理的定量分析矩阵摄动理论是对结构进行模态局部化研究的有力工具[10-12]，其基本思想是用参数改变前的特征值和
计算力学学报 2020年1期2020-04-10
- 等截面连续梁桥动力特性解析计算方法研究
析对象，其第n阶振型函数以及振型函数对位置坐标的导数表示为方程式（1）～式（3）：图1 连续梁示意图式中，渍ns为第n阶振型函数，渍忆ns为一阶导数、渍义ns为二阶导数；Ans、Bns、Cns、Dns、…为由边界条件决定的常数；an为频率参数。以第s跨为对象，其振型函数以及相邻两跨的振型函数应满足以下边界条件：式中，E为弹性模量。将振型函数及其导数代入上式边界条件，即可得到连续梁振型函数的边界方程：联立方程可得到第s跨的三弯矩方程（8）：式中，Mn（s-1
工程建设与设计 2020年6期2020-03-31
- 基于振型模态置信准则的斜拉桥支承状态评定方法
摘要：为利用实测振型识别出半漂浮体系斜拉桥的支座支承状态，文章基于模态置信准则MAC的概念和作用，通过对比实测振型与不同支承状态下的理论振型的MAC值，直观判断桥梁的实际支承状态，形成支承状态变化识别方法，并结合实桥测试结果验证了该方法的正确性和有效性。关键词：振型;模态置信准则;斜拉桥;支承状态0 引言桥梁的振型是桥梁结构的固有特性，表征的是桥梁的各个点在振动过程中所组成的振动形式，是各点在振动时的相对位置，因此是一个无量纲值[1]。桥梁的振型可以直观反
西部交通科技 2020年7期2020-03-01
- 超高异形桥塔及支架自振特性研究
可见：桥塔的1阶振型为纵向振动，频率为1.47 Hz；2阶振型为竖向扭转振动，频率为3.06 Hz；3阶振型为横向振动，频率为3.18 Hz；4阶振型为纵向二阶振动，频率为5.23 Hz；5阶振型为横向对称振动，频率为6.28 Hz。图2 桥塔-支架有限元模型2.3 支架模态分析图3 桥塔的1阶振型图4 桥塔的2阶振型图5 桥塔的3阶振型图6 桥塔的4阶振型图7 桥塔的5阶振型在ANSYS 分析模型中，支架立柱底部与基础采用固结的连接方式，支架顶部自由。桥
铁路技术创新 2020年6期2020-02-25
- 遥控履带车车架有限元模态分析
对应一个固有模态振型。模态分析方法包括计算模态分析和试验模态分析方法两种，本文基于ANSYS 有限元分析软件，即采用计算模态方法对履带车的车架进行模态分析，对其振动特性做出评价。2 模态分析理论设n 多自由度系统自由振动微分方程：式（1）中，[M]表示质量矩阵，[K]表示刚度矩阵，[C]表示阻尼矩阵。考虑无阻尼自由振动时，（1）式变为：设式（2）的解为xi=Aisin（ωnt+φ），圆频率为ωni，代入式（2）得式（3）中，Ki为第i 阶主刚度，Mi为第i
中小企业管理与科技 2019年21期2019-09-03
- 塔腿加过渡段输电塔动力特性分析
向和顺线路方向的振型模态[4]。傅鹏程等以实测所得的周期估算公式为基础,经过修正得出较为精确的输电塔结构第1 自振周期近似计算方法和细化后的结构第1 振型系数[5]。目前,业界虽然对输电塔的动力特性有一定研究,但对于陡峻山区采用过渡段连接塔腿型式的输电塔研究较少。塔腿加过渡段输电塔如图1b 所示。和常规高低腿(图1a)相比,塔腿加过渡段后高差进一步加大,可解决陡峻山区坡度过大问题。图1 输电塔示意Fig.1 Transmission tower本文以“成兰
特种结构 2019年2期2019-08-19
- 曲率模态在检测环境温度下简支梁损伤中的应用
构损伤前后的某阶振型定义了一个可用于损伤识别的指标，随后Lieven和Ewins[5]对这一指标提出了改进。模态振型是关于位置的函数，通过对比损伤前后的振型差可以确定结构的损伤位置，但存在对模态振型节点损伤不敏感和不能有效反应损伤程度的问题[6]。由此Pandy和Biswas等[7]则提出可利用结构损伤前后的振型曲率对结构的损伤进行诊断,并成功地对一悬臂梁和一简支梁的损伤进行了检测。本文以一简支梁为研究对象，考虑环境温度变化情况，通过有限元模拟分析得到梁在
苏州科技大学学报(工程技术版) 2019年2期2019-07-19
- 某轻卡汽车仪表板模态分析
前6阶固有频率及振型。结果表明，第1阶固有频率数值为21.06Hz，在目标值17～22Hz频率范围内，不会引起汽车怠速时共振，符合设计要求。文章所用方法对对后期仪表板的试验和优化提供了一定参考价值。关键词：有限元分析；固有频率；振型；共振中图分类号：U463.837 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2019）21-0056-02Abstract： The modal analysis of the automobile dashboard i
科技创新与应用 2019年21期2019-07-05
- 减小金属筒形谐振子振型偏移角的方法
形陀螺及其谐振子振型偏移角的研究方面，国内外许多学者和研究机构已做过不少的工作。Innalabs公司在圆柱形金属谐振子的底部加工出轮辐状沟槽，通过减小谐振子的频率裂解以减小谐振子振型偏角[3]。Watson公司将压电电极镀于圆柱壳体的表面，并且将电极设计为分离的小片，可以实现左右的振型校正[4]。国内对于金属筒形谐振陀螺研究尚处于实验室样机阶段，尚未见工程化的应用，国防科技大学王旭、陶溢等学者在对谐振陀螺产生振型偏移角的原因及测量方法进行过研究，并从谐振子
传感器与微系统 2019年7期2019-06-25
- 髋关节试验机模态分析
分析其固有频率和振型。并根据模态分析的结果，给出试验机结构设计、安装和运行时的建议，保障了设备的刚度和稳定性。关键词：振型;模态分析;固有频率固有频率和主振型是振动系统的自然属性。为了使系统在工作中避开固有频率同时减小系统的激励，以达到消除噪音和过度振动的目的，在设计过程中，往往要对系统进行模态分析。[1]本文运用模态分析理论，采用有限元方法对髋关节试验机的振动特性进行研究，分析其固有频率和振型。1机构描述本论文所研究的髋关节试验机[2]（图1）由动平台、
科技风 2019年13期2019-06-11
- 考虑高阶振型影响的输电塔抗震性能评估方法
要采用倒三角、多振型、均布等固定分布模式，未考虑高阶振型对抗震性能的影响，所以难以准确分析输电塔等高耸结构的抗震性能[10-11]。对此，目前发展了多种考虑高阶振型的改进Pushover法，具有代表性的包括考虑高阶振型的模态Pushover法[12]以及考虑动力特性的自适应Pushover法[13]等。上述方法具有计算精度高的优点，但是计算过程较为复杂，与传统Pushover法简便易行的优点不协调[14-15]。对此，Kunnath[16]考虑各振型响应的
广西大学学报（自然科学版） 2019年1期2019-03-18
- 基于间接法识别的桥梁振型的损伤定位方法
结构的自振频率、振型和模态阻尼比等参数发生改变，通过监测结构的动力响应，获取模态参数的改变可识别损伤的位置及程度[2]。尽管自振频率易于识别且精度较高，但其对结构损伤不敏感，且不同位置的损伤可能导致同样的频率改变。相反，振型不仅对结构损伤较为敏感，而且能提供损伤的位置信息。因此，基于振型的损伤识别方法被广泛的研究。Pandey 等[3]用中心差分近似法计算出模态振型的改变来识别简支梁和悬臂梁的损伤位置。Zhu等[4]基于第1阶振型斜率变化，提出了识别受剪结
振动与冲击 2018年24期2018-12-21
- 考虑空间三维模态及振型修正的高耸结构风振响应分析
通过假定结构振动振型在建筑物各主轴方向(该方向往往和风洞试验对应的坐标轴方向相同)的一阶振型为理想线性振型，即在平动方向上的模态振型为沿高度是线性变化、扭转方向上的模态振型沿高度为常数，来测量模型底部的剪力、弯矩和扭矩。对于体型规则的结构，由于楼层的刚心与质心沿高度分布是均匀的，可假定结构的一阶振型近似为理想的线性振型。但随着经济的快速发展，人们对建筑结构的使用要求越来越高，部分建筑结构的体型也越来越不规则。对于体型不规则的结构，楼层的刚心与质心沿高度分布
空气动力学学报 2018年6期2018-12-03
- 125MW汽轮发电机轴弯曲振动分析
临界转速及相应的振型。再利用有限元方法解梁的静力问题，求得了轴系的抬高量。关键词：柔性转子；刚度不平衡；临界转速；振型；抬高量；中图分类号：TM311 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2018）24-0057-03Abstract： According to Timoshenko beam theory， the differential equation of lateral vibration of rotor bearing syste
科技创新与应用 2018年24期2018-10-20
- 考虑非线性振型的顺风向广义气动力谱
均匀，结构的基本振型可以认为是理想的线性振型.相应地,为了计算方便，在顺风向阵风荷载因子法以及高频底座天平技术等传统计算结构风致响应的方法也均是以此为假设，这些方法在应用于具有理想线性振型的结构时，简单实用且准确度较高[1].然而，近年来随着社会经济的快速发展，部分建筑的质量和刚度由于沿高度方向呈现不均匀的分布或其他原因已不再满足理想的线性振型，即在顺风向的模态振型沿高度方向不再满足线性变化而呈现出非线性.以结构第一阶振型为线性振型的假设，当出现非线性振型
信阳师范学院学报（自然科学版） 2018年4期2018-10-17
- 扭转方向非理想振型的广义气动力谱修正
方便均假设第一阶振型为理想的振型[1-2]:第一阶振型为一个常数,振型在高度方向不发生变化。然而,近年来随着社会经济的发展和城市化进程的加快,建筑高度被不断突破,部分高层建筑的质量和刚度也出现了沿高度的不均匀分布,此类建筑的第一振型已不满足原有的理想振型而呈现出非理想振型,振型沿高度方向已不再简单的是一个常数。假设结构第一阶振型为理想振型而推导出的阵风荷载因子法以及高频底座天平技术,在出现非理振型的情况时,难免就出现了误差。在扭转方向,许多国内外学者研究了
结构工程师 2018年4期2018-09-12
- 边中跨比对双塔双索面混凝土斜拉桥动力特性影响分析
的自振频率及相应振型特征，得出不同跨径比对结构自振频率及振型顺序的敏感程度。该结论有利于通过模态参数修正有限元分析模型，对后期调整结构自振频率及斜拉桥的构造设计具有一定的指导意义。关键词：双塔双索面混凝土斜拉桥；动力特性；边中跨比；频率；振型中图分类号：U448.27；U441 文献标识码：A 文章编号：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
- 钢拱结构面内地震反应分析的改进模态组合系数法
，适用于评估单阶振型主导的大跨度拱形结构面内地震响应，但当结构响应不由单一振型主导时，该方法可能产生较大误差.在推覆分析中，组合多阶振型响应方法可分为2种：① 按各阶振型荷载模式依次推覆分析，然后采用传统的SRSS或CQC准则组合得到最终结果[6]；② 将各振型荷载向量按模态组合系数(FMC)准则进行矢量叠加，然后进行推覆分析[7-9].对于钢拱结构，传统的振型组合方法忽略了振型响应的方向正负[9]，导致计算结果与实际变形形状差异较大.同时，单阶模态推覆无
东南大学学报（自然科学版） 2018年3期2018-06-12
- 基于ANSYS的工程车辆翻新轮胎振动模态有限元分析
胎固有频率和固有振型结论，为工程翻新轮胎的结构设计、使用性能及动力性能、失效机理分析提供重要的理论指导。1 工程车辆翻新轮胎的计算机几何模型本文以26.5R25工程车辆翻新轮胎为主要研究对象，根据工程翻新轮胎材料结构的分布特性，应用Pro/E Wildfire软件中的拉伸、旋转、折弯等特征构建三维几何模型，如图1所示。所构建的接地工况三维装配模型如图2所示，主要由胎面、缓冲胶、带束层、旧胎体、胎侧、趾口胶、钢丝圈及地面组成[12-14]。本文研究的工程翻新
交通科技与经济 2018年3期2018-05-21
- 浅析建筑结构模型周期比的调整方法
的调整方法当第一振型为扭转时，说明结构的扭转刚度相对于其两个主轴（一般都靠近X轴和Y轴）方向的侧移刚度过小，此时宜沿两主轴适当加强结构外围的刚度，并适当削弱结构内部的刚度。当第二振型为扭转时，说明结构沿两个主轴方向的侧移刚度相差较大，结构的扭转刚度相对其中一主轴（侧移刚度较小方向）的侧移刚度是合理的；但相对于另一主轴（侧移刚度较大方向）的侧移刚度则过小，此时宜适当加强结构外围（主要是沿侧移刚度较大方向）的刚度，并适当削弱结构内部沿侧移刚度较大方向的刚度。1
中国房地产业 2018年4期2018-02-11
- 高层建筑简化振型及在结构风振计算中的应用
程上普遍采用基于振型分解法的随机振动理论计算风振系数[1]，由此确定风荷载，并据此进行结构风振响应计算.可见，振型在整个结构风振计算中扮演着重要的角色，尤其是平动基阶振型.然而，实际结构的振型复杂多变，难以直接应用于结构风振计算.各国在编制风荷载规范时，往往采用弯剪型悬臂梁模型来模拟等截面匀质高层建筑，并据此建立高层建筑振型的计算式.即使这样，得出的振型表达式仍十分复杂.因此，仍需要对高层建筑振型做进一步的简化.简化振型的表达式能否准确反映高层建筑的实际基
同济大学学报（自然科学版） 2018年1期2018-02-08
- 适用于参数可调结构的非定常气动力降阶建模方法
只适合于固定模态振型，这使得现有ROM在气动弹性优化设计和不确定性分析等结构变参问题中应用受限。针对该问题，在文献[20]基础上提出了一种新的适用于任意模态振型的非定常气动力建模方法。首先将待设计/分析的结构进行参数化抽样和模态分析，之后通过主成分分析(PCA)得到若干基振型，再将这些基振型线性叠加即可拟合抽样空间内任何参数下结构的前若干阶振型。当结构参数改动时，仅仅是叠加系数发生变化。算例表明，仅用很少的基振型就能达到理想的拟合精度。经典的气动力降阶方法
航空学报 2017年6期2017-11-22
- 基于快速Fourier变换法的广义特征值问题重根辨识方法∗
有频率和多组测点振型数据.根据单频和重频处的振型特性，引入振型的余弦相似度为判别参数，辨识重根.数值算例表明，该方法可有效实现重根辨识，同时特征值的计算能达到较高精度.广义特征值问题， 重根辨识， 快速Fourier变换法， 固有频率， 动力学响应引言广义特征值问题的求解是结构动力分析和稳定性分析的关键.求解广义特征值问题的传统算法有Lanczos 法、子空间迭代法、Ritz 向量法［1，2］和 Jacobi算法等.近年来也涌现出一些新兴算法，如混合人工鱼
动力学与控制学报 2017年4期2017-08-28
- 结构动内力计算的一种新方法
0071)首先对振型叠加法进行研究，得出改进的振型叠加法，用改进后的振型叠加法计算的挠度与精确解完全相同.用改进后的振型叠加法对结构动内力进行了分析和计算.振型叠加法；挠度计算；动内力计算0 引 言图1本文首先用一般振型叠加法计算一个简支梁的动位移.计算发现此解答对于有质量处位移是正确的，而对无质量处位移是错误的.然后本文对一般振型叠加法进行了改进，改进后计算无质量处位移与精确解相同.最后用改进后的振型叠加法对结构动内力进行分析计算.1 计算实例及改进后的
河北建筑工程学院学报 2017年2期2017-07-25
- 大跨径悬索桥反应谱分析时应考虑振型数量研究
应谱分析时应考虑振型数量研究李高超1，周 琴2(1.长安大学公路学院，西安 710064；2.东北大学江河建筑学院，沈阳 110004)在使用多振型反应谱法进行抗震分析时，应先确定应该考虑的振型数，以减小计算工作量。通过某大跨径悬索桥算例，分析了不同振型参与质量系数下的反应谱计算结果。计算结果表明：对于大跨径悬索桥，规范给出的90%法则对于水平向的地震动能满足要求，且具有较高的精度；对于竖向地震的反应结果，尤其是轴力响应结果波动大，应该考虑更多的振型数计算
四川轻化工大学学报(自然科学版) 2016年1期2016-12-02
- 凤仪场船闸地震反应谱分析
考虑结构的前几阶振型，相比时程分析法而言计算也比较简单。凤仪场船闸；地震反应谱分析本文以四川省嘉陵江凤仪场船闸作为具体的工程背景，建立结构的三维实体有限元模型，采用地震反应谱法计算船闸闸室的地震荷载作用下的受力和变形情况，探讨船闸闸室的抗震性能。1、结构模态分析及结果闸室前40阶振型的周期和自振频率见表1所示。表1 闸室前 40 阶自振周期和频率2、凤仪场船闸动力特性结果分析由表1可知，凤仪场船闸结构的一、二阶振型，三、四阶振型，五、六阶振型，七、八阶振型
中国房地产业 2016年17期2016-11-14
- 球面网壳地震动输入与振型响应的相关性
网壳地震动输入与振型响应的相关性相阳1, 罗永峰1, 廖冰2, 沈祖炎1(1. 同济大学 建筑工程系,上海 200092； 2. 上海同济建设工程质量检测站,上海 200092)摘要:通过分析球面网壳结构对预定地震荷载谱的响应,选出对结构反应贡献较大的主振型(DM)并用于振型叠加计算,提高振型叠加法(MSM)的计算效率.为获得球面网壳在预定地震荷载谱作用下的响应规律以及研究结构振型响应与地震动输入的相关性,基于准静力响应、共振响应及耦合响应的定义,计算结构
浙江大学学报（工学版） 2016年6期2016-08-01
- 结构振型几何辨识及应用研究
50005)结构振型几何辨识及应用研究董建华1宋 乐2骆拴青3(1.河南能源化工集团重型装备有限公司，河南 郑州 450045； 2.河南省兴豫建设管理有限公司，河南 郑州 450001； 3.河南大象建设监理咨询有限公司，河南 郑州 450005)推导了基于振型的位移、应变和应力展开公式，介绍了振型的分类方式，并根据振型的几何判别标准，分析了高宽比对结构振型的影响规律，得出了一些有价值的结论，以供参考。振型，高宽比，方向系数，特征参量0 引言结构的振型和
山西建筑 2015年14期2015-06-05
- 结构模态振型的径向切比雪夫矩函数描述研究
016）结构模态振型的径向切比雪夫矩函数描述研究姜丹丹，臧朝平（南京航空航天大学能源与动力学院，江苏省航空动力系统重点实验室，江苏 南京210016）利用径向切比雪夫矩函数对结构振动模态振型进行描述，从大量的结构模态振型数据中提取出矩特征值，实现了对模态振型数据的压缩及特征提取，并且利用这些矩特征值可以对振型图像进行很好的振型重建。基于矩特征值的相关分析，可以描述对称结构的重模态，弥补了传统的 MAC对于重模态描述的不足。通过对圆盘结构进行模态试验及有限元
振动工程学报 2015年5期2015-01-07
- 大跨度悬索桥梁端位移控制振型分析
应由占主要贡献的振型控制，因而对结构控制振型的认识，也是认识动力响应特征的基础。文献[5]通过对一座主跨280m的悬索桥进行分析，得出了可以采用单自由度系统模拟纵飘振型的悬索桥液体粘滞阻尼器选型简化分析方法。但是对于千米级的悬索桥，第一振型通常为横向侧弯，反对称竖弯振型也往往出现在纵飘振型前面[1,6]，而且纵飘振型和反对竖弯振型形态比较接近。因此，本文研究首先对大跨度悬索桥梁端位移的控制振型进行分析，在此基础上对悬索桥液体粘滞阻尼器单自由度系统简化分析的
城市道桥与防洪 2014年8期2014-09-27
- 高阶振型对建筑结构层间位移的影响1
116023高阶振型对建筑结构层间位移的影响1郭 靖1）陈健云2）余 流1）1） 中国建筑第六工程局有限公司，天津 3004512） 大连理工大学工程抗震研究所，大连 116023建筑结构层间位移是抗震设计的研究重点。本文基于广义层间位移谱，分析高阶振型对结构最大层间位移角以及对结构层间位移沿无量纲高度分布的影响，并通过调整结构侧向刚度比，分析高阶振型对结构层间位移变形类型的影响。结果表明：随着结构固有周期的增加，仅取一阶振型进行分析将会显著低估结构的最大
震灾防御技术 2014年4期2014-05-05
- 计算多自由度弹性体系的最大地震反应
应的方法:一种是振型分解反应谱法，另一种是底部剪力法。其中前者的理论基础是地震反应分析的振型分解法及地震反应谱概念，而后者则是振型分解反应谱法的简化。1 振型分解法求解框架的最大底部剪力和最大顶点位移3层剪切型结构如图1所示，结构处于8度区(地震加速度是0.20g)，Ⅰ类场地第一组，结构阻尼比是0.05。试采用振型分解反应谱法，求结构在多遇地震下的最大底部剪力和最大顶点位移。解:该结构是3自由度体系，质量矩阵和刚度矩阵分别为:即:B3－5.5B2+7.5B
山西建筑 2013年22期2013-08-20
- 基于质量参与系数的空间结构动力模型简化＊
反应分析仍然采用振型分解反应谱法.进行地震反应分析时，希望减少振型动力方程的计算，只叠加相对较少的低阶振型[1]，获得满足一定精度要求的地震反应.然而，振型分解反应谱法适用于多高层结构，由于大跨度空间结构的动力特性本质上不同于多高层结构，研究表明，进行地震反应分析时，若截取振型数量不足，则计算精度很低，有时甚至不准确.大跨度结构常支承于刚度及质量相对较大的下部结构，在整体结构中，大跨度结构的质量较小且竖向刚度较弱.因而，在动力激励下，大跨度结构的动力反应显
湖南大学学报（自然科学版） 2013年9期2013-08-15
- 基于模态振型的简支梁损伤识别
动力指纹（频率、振型、应变模态、模态柔度矩阵曲率等）分析法、模型修正与系统识别法、神经网络法和遗传算法，并通过实例验证方法的可行性和适用范围［3］1 理论基础结构的模态参数（频率、振型等）是结构物理参数（质量、刚度等）的函数，通过模态参数的改变来识别物理参数的改变，即基于模态的损伤识别的原理.Pandy和Biswas［4］利用结构损伤前后模态振型曲率的差值提出了振型曲率法.由材料力学得知梁截面的曲率公式为其中v″、M、E、I分别为梁截面相对应的曲率、弯矩、
湖南工程学院学报（自然科学版） 2012年4期2012-08-11
- 青岛体育中心体育馆楼盖振动特性分析与对比
致求解出的前三阶振型均为水平振型，从第四阶开始为竖向振型。振型结果如图2～图7所示。图2 板四周未固结时第一阶振型图（水平）图3 板四周未固结时第二阶振型图（水平）图4 板四周未固结时第三阶振型图（水平）图5 板四周未固结时第四阶振型图（竖向）图6 板四周未固结时第五阶振型图（竖直）图7 板四周未固结时第六阶振型图（竖直）第二种边界条件将限制住楼盖的水平位移，前三阶水平振型消失，与第一种边界条件中从第四阶开始的竖直方向振型相对应的振型提前到从第一阶振型开始
山西建筑 2012年24期2012-07-29
- 结构能量反应的振型分解法研究
之间的关系。有关振型分解理论应用在结构能量反应方程中的报道并不多。文献[1]虽是根据振型分解理论计算弹塑性体系的能量反应,但仍是基于结构运动方程的振型分解得出各振型的力和位移反应,考虑原结构的延性需求,进一步得出各振型的弹塑性SDOF体系,对各SDOF体系展开弹塑性时程分析,从而估计原结构的能量反应,并不是对结构能量反应方程进行振型分解。本文通过理论推导,实现了MDOF体系能量反应方程的振型分解,得到各阶模态能量反应方程,提出模态能量的概念,原结构各能量反
合肥工业大学学报（自然科学版） 2010年7期2010-10-25