水中悬浮隧道锚索在剪切流中的涡激响应

以Iwan改进的尾流振子模型为基础，给出了剪切流中水中悬浮隧道锚索横向涡激振动的工程分析方法，分析了悬浮隧道重浮比以及剪切流特性对锚索涡激响应的影响。计算结果表明，悬浮隧道重浮比的改变，使锚索各阶模态的频锁区域分布发生变化，从而改变了结构的涡激振动响应；剪切流陡度参数的增大会使锚索涡激响应的幅值减小，若使用均匀流场代替剪切流场计算悬浮隧道锚索的涡激振动，会过高估计其响应幅值。     

管路系统的流固耦合数学模型研究

在输流管系中,大部份结构振动由管系内部存在的流体脉动激励引起。近期深入的研究表明,管道的振动不仅与管道结构本身的动态特性有关,而且与流体的动态特性有联系。描述在流体激励下结构发生振动这一过程,就需要把管道结构模型与流体模型综合起来,形成流固耦合模型。另外,在研究流体的动态特征时(例如测量管道内流体的压力传递特性),人们往往发现存在结构振动的影响。当管路出现弯拐、分叉或阀门等流速、压力不连续域时,这一现象变得更为明显。为了解释流体特征在结构运动影响下的变化,建立准确的流固耦合模型也是必要的。本文提出了一种新的数学模型,通过实验证明这一模型在工程中具有广泛的适用性。其要点如下:1.运动流体对结构的作用分为定常的和非定常的两部分。定常作用以平均的形式改变了     

基于流固耦合法对空气弹簧的有限元分析

流固耦合数值计算在目前许多工程领域需求越来越强烈,本文简要介绍了流固耦合的特点和目前可行的求解方法,采用Star-CD和Abaqus直接双向耦合的方法对空气弹簧的垂向动刚度做了数值计算,证明其方法的可行性且计算结果与试验较为吻合。     

输流管道流固耦合振动实验台的研制与应用

研制了一套输流管道流固耦合振动实验台,主要由动力系统、激励系统、循环系统和振动分析系统等部分组成。加工了若干复合材料直管。对两端铰支管道进行参数共振实验,结果验证了实验台的有效性。     

关于导致大跨度桥梁非线性颤振实验的分析

首先改进了模拟随机风场的谐波合成法,提高了模拟的效率.然后实现了时域中耦合自激力的计算,从而在时域中实现了比较完善的风荷载计算.利用这样的风荷载,在时域中统一了抖振和颤振的分析方法.在时域中实现了耦合颤抖振和颤振分析.根据这一方法,运用可乐视化编程技术,编制了大跨度桥梁非线性颤振和抖振时程分析的有限元程序Nbuffet,并对程序进行了验证.     

长输管道流固耦合的振动研究

主要对长输管道流固耦合振动的研究进行了阐述,对管道流固耦合的主要形式,流固耦合的非线性数学建模及动力稳定性研究进行了归纳和总结.     

飞机液压管路系统模态仿真分析

为了解决工程实际中所遇到的飞机液压管路系统振动问题,本文利用有限元软件ANSYS/Workbench分别对空管状态下以及流固耦合状态下的飞机液压管路系统进行了模态仿真分析,得到了其固有频率及相应的振型,并进行了试验验证。通过仿真结果与试验结果的对比,证明了所建模型的合理性及仿真方法的正确性,为今后分析此类管路系统振动问题提供了参考,同时也指出了在对飞机液压管路系统进行模态仿真分析时,流固耦合作用不能忽略不计。     

桩土滑移的饱和土中海洋高桩竖向振动特性研究

海洋工程深水基桩下段埋置于土中,基桩上段暴露于水中和空气中,基于一维杆理论建立了饱和土中深水基桩的竖向振动简化计算模型。利用阻抗传递法,获得了深水基桩的桩顶竖向振动频域解析解和时域半解析解。计算结果表明,桩土接触相对滑移模型在接触刚度很大时与完全黏结条件下的深水基桩竖向振动响应基本一致,当接触刚度减小时,基桩动力响应增大,说明完全黏结条件过高地估计了土层的阻抗,造成桩顶响应减弱;频率相关的阻尼系数可以抑制导纳的发散效应,能够更好地模拟桩土动力相互作用。分层模型计算表明,暴露段对基桩振动产生明显影响,时域反射信号在泥面处会产生同向反射,此外,上、下土层的模量比也会对桩的振动响应产生一定的影响,这些不加以甄别会引起基桩检测误判。     

成层非饱和土中桩的纵向振动特性分析

基于Bishop有效应力公式,单相流固结理论,以及阻抗函数递推方法研究了三维轴对称条件下成层简化的非饱和土中变截面桩的纵向振动特性。在频域中,求得了桩顶位移和速度的响应函数。利用傅里叶逆变换,得到了瞬态半正弦脉冲荷载作用下桩顶时域响应的半解析解。通过数值计算,分析了土层模量变化、土层饱和度变化以及桩身截面变化对桩顶频域和时域响应曲线的影响。结果表明,土层模量变化对桩顶频域和时域响应有一定的影响,土层饱和度变化基本没有影响,桩身截面变化影响较大。     

地下管道纵向摩擦阻力分析

埋设直线管道的纵向位移计算直接影响到管道在土体中的稳定和锚固墩的设置.本文分析了埋设在密实土壤中管道在高温高压工作状况下的受力情况,利用弹性力学和夹逼法计算出埋设直线管道与土的耦合作用在埋设管道表面产生的径向应力,同时用有限元法软件作了验证,得出埋设直线管道在工作时埋设管道单位管上的摩擦阻力的计算式等.     

轴流泵叶片有限元分析

利用UG软件建立轴流泵叶片的三维模型,采用ANSYS CFX软件计算得到叶片上下表面的水压力分布,通过ANSYS Workbench软件强大的耦合分析功能将水压力加载到叶片有限元模型上,最后利用ANSYS软件进行求解计算,得到应力分布结果,根据第三强度理论做应力评定.     

离散时间LTI系统的响应求解与其MATLAB的实现

讨论了三种求解离散时间LTI系统的响应的方法——时域经典法、卷积和法和变换域法,并举同一例子分别用这三种方法求解说明具体的求解过程,比较其特点,最后用MATLAB实现系统的响应来验证求解结果。     

多尺度内聚力有限元方法在锂离子电池中的应用

锂离子电池电极材料中锂离子扩散与结构应力的耦合作用是影响电池性能和安全的重要因素,为了模拟该过程中的浓度扩散和应力演化,提出了一种基于多尺度内聚力有限元方法的扩散-应力耦合模型,通过将化学能与应变能相结合,分别建立浓度场及应力场控制方程并推导了其有限元格式。以负极材料薄膜硅为例建立了二维的数值算例模型,计算了无晶界和含晶界情况下,不考虑材料损伤的电极材料中由于锂离子嵌入所引起的浓度及应力变化。多尺度有限元模型从原子尺度出发计算结构应力,丰富了材料的本构关系和物理性质,内聚力单元在描述界面处的物理特性如浓度、应力时具有很高的灵活性和有效性,该模型的提出为更准确地理解锂离子电池电极中的锂离子扩散-应力耦合过程提供了理论方法。     

传动齿轮系统非线性动力学浅析

目前,在许多实际情况下,线性理论不能解释传动系统在工作时出现的自激振动、参数振动、多频响应、超谐和亚谐振动、内共振、跳跃现象和同步现象等复杂的非线性振动现象.本文运用非线性振动理论和分析方法,针对车辆三轴传动系统,建立了非线性振动力学模型和数学模型,进行了理论研究和数值仿真研究.     

考虑表面效应的压电纳米板的振动研究

采用一阶剪切变形的Mindlin板理论研究了考虑表面效应的压电纳米板的振动问题。表面效应包括表面弹性、表面应力和表面的压电效应。基于此理论模型建立了考虑表面效应和压电效应的纳米板的修正模型,并建立了相应的控制方程。研究了四边简支压电纳米板的振动行为,并推导出了相应的频率特征方程。研究了表面效应、压电效应和剪切变形对振动频率的影响。     

张拉膜结构振型选择及风荷载计算

张拉膜结构是一种典型柔性结构,现行荷载规范中考虑风振影响时,基于高耸和高层结构进行简化研究,并不一定适用于张拉膜结构。本文依据等效风荷载研究现状,针对张拉膜结构风致动力响应和等效风荷载计算做了一些研究。对平均风作用下的平面张拉结构进行随机振动分析,并与考虑流固耦合作用的数值模拟结果进行了比较,结果表明,随机振动研究方法适用于对张拉膜结构进行振型选择,此方法针对风荷载的计算也有一定的安全度,可以满足设计的需要。     

基于热-流-固耦合的输送管道的结构分析

通过对输送管道的工况分析,利用计算流体动力学对输送管道进行三维流场分析,并对管道内部的温度情况进行数值模拟,将得出工作过程中管道的压力场和温度场耦合到结构场利用有限元方法进行结构分析,研究在不同进口流速下,不同的外部环境温度和流体温度对输送管道结构的影响,得出应力最大的位置主要集中在夹紧部位的周围,在与管壁交汇处达到最大。研究表明,在不同的温度工况下,随着进口流速的增大,输送管道所承受的应力和变形的程度也越大,但增长的趋势变化十分微小,流速的增大对于管壁的影响很小。随着流体温度的逐渐增加,输送管道的应力和变形量逐渐降低直至最终趋于稳定,但当外部温度过高,管道的应力和变形值的变化是先逐渐减小后逐渐增加。     

潮汐作用对海积淤泥地层深基坑影响研究

近些年随着国民经济发展,在我国沿海海积淤泥地区,大量建筑物在此修建,出现了很多位于海积淤泥地段修建的深基坑。而由于此海积淤泥地区大多位于滨海地段,潮汐海平面的周期性涨落对滨海地下水系统产生影响,从而对深基坑支护结构受力以及变形产生影响。本文采用FLAC3D完全流固耦合模型计算,对潮汐引起深基坑受力变形进行研究,为在海湾海积淤泥地区深基坑设计与施工考虑潮汐影响提供借鉴。     

浅谈引起汽轮机普通强迫振动的原因

汽轮机振动是多种现象综合作用的结果。将其振动按振动性质划分为普通强迫振动、电磁振动、拍振、气流激振、随机振动、轴瓦自激振动、参数振动、汽流激振、摩擦涡动等共11类。其中,普通强迫振动,其振幅与机组运行工况、运行时间无明显关系时,排除了轴承座连接刚度、共振影响之后,采用正向推理可以判断出振动故障的原因是激振力过大。引起普通强迫振动的激振力有转子不平衡、固定式联轴器连接的轴系同心度和平直度偏差等原因,主要谈一下影响普通强迫振动的几点原因。     

基于有限元分析的大跨钢管拱桥主拱承压载荷计算研究

采用当前方法计算大跨钢管拱桥主拱的承压载荷时,得到的计算结果与实际不符,存在有效性差的问题。提出基于有限元分析的大跨钢管拱桥主拱承压载荷计算方法,分析混凝土在钢管内的应力-应变曲线、钢筋在大跨钢管拱桥中的应力-应变曲线以及钢管在大跨钢管拱桥主拱中的应力-应变曲线,根据分析结果采用有限元分析程序MIDAS Civil构建大跨钢管拱桥的有限元模型。在大跨钢管拱桥有限元模型的基础上结合稳定理论,计算轴心和偏心受到的承压载荷,根据轴心和偏心的承压载荷得到大跨钢管拱桥主拱的承压载荷。实验结果表明,所提方法构建的有限元模型精度高,计算结果准确率高,验证了所提方法的有效性。