摘要：为揭示多跨连续跨越式输油气管道随油气介质输送状态变化而产生振动的时变机理,以某跨越式输油气管道及斜拉管桥为研究对象,开展油气介质与输油气管道的流固耦合振动效应理论研究和仿真模拟。结合水弹性相似模型的流体试验,提出油气介质流体场与管道相互作用的动力学参数和流固耦合边界条件,改进湍流理论k-ε标准模型。结果表明:油气介质流速不同、管径不同的输油气管道同一截面处流固耦合振动效应最大差别达49.5%;在同一管径条件下,流固耦合振动效应随油气介质在管道内的流动速度增大而增大;考虑流固耦合振动效应的油气管道-斜拉管桥结构系统的动力特性变化较大。改进后模型能准确描述多跨连续跨越式输油气管道的流固耦合振动效应和动力特性,可为油气管道-斜拉管桥的抗震设计提供理论依据。

摘要：为了明确在建输电铁塔-悬浮抱杆耦合体系的动力特性,以江苏省某500 kV双回路直线塔组立施工为工程背景,利用ANSYS软件对独立内悬浮外拉线抱杆、独立输电铁塔以及在建输电铁塔-悬浮抱杆耦合体系结构分别进行有限元三维建模;采用Block Lanczos法对其动力特性进行模态分析计算,并提取3种模型的前20阶振型及自振频率进行对比分析。结果表明:内悬浮外拉线抱杆独立模型的低频振动以正交摆动、1阶扭转以及1阶弯曲为主,符合悬浮抱杆特殊的约束方式和传力体系;在输电铁塔-悬浮抱杆耦合体系中,由于悬浮抱杆的稳定性较差,耦合体系第1~5阶的模态均为悬浮抱杆的独立振动;从第6阶模态开始,出现输电铁塔杆件的局部振型以及整体摆动与局部构件振动的耦合振型;在建输电铁塔-悬浮抱杆耦合体系中抱杆的前5阶振型与独立抱杆模态分析相同,但振动频率有所降低,考虑耦合效应将在一定程度上降低内悬浮外拉线抱杆的模态频率;研究结果明确了不同施工阶段铁塔-抱杆耦合体系的动力特性,对实际施工中的加固方案设计具有一定的参考意义。

摘要：针对高速柔性转子支承松动的结构特征、力学特征以及多支点转子系统动力学设计的需要,研究了转子支承结构松动引起支承刚度非连续变化的产生机理,建立了支承松动转子系统动力学模型,分析了支承松动转子系统存在混沌运动的条件,即当转子动力特性对支承刚度变化敏感时,受支承刚度阶跃影响,支承松动转子系统会产生混沌运动。根据多支点转子系统动力学特性与支承结构位置、刚度的相关性,采用优化支承位置和支承刚度的方法,使转子动力特性对支承刚度非连续变化不敏感,为多支点高速柔性转子系统的动力学优化设计提供了设计途径。

摘要：综合导弹和整体式冲压发动机的相互影响，从导弹总体设计的观点出发，对整体式液体冲压发动机的性能进行了研究，分析讨论了设计参数对发动机性能的影响及发动机设计的特殊问题。本方法可用于导弹总体方案设计阶段参数的选择和性能分析。

摘要：针对航空发动机在叶片飞失极限载荷下的支点载荷控制问题,建立综合考虑冲击、惯性非对称、减速过临界等多种力学过程的支点动载荷响应分析方法;提出针对止推支点的缓冲阻尼支承结构安全性设计,该结构可以通过控制支承结构的刚度、阻尼参数,调整转子系统动力特性,降低转子临界转速。通过支点动载荷响应分析方法定量评估缓冲阻尼结构对降低支点动载荷的有效性。通过试验证明转子系统在冲击-减速过程中对支点载荷的影响因素。结果表明:叶片飞失所产生的冲击作用和减速过临界过程是威胁支承结构承载能力的主要因素。采用缓冲阻尼支承结构能够使叶片飞失下转子系统的支点动载荷降低至20%,是一种有效的支承结构安全性设计。

摘要：研究具有随机参数的轴盘扭转振动系统动力特性的可靠性优化设计问题。给出在考虑结构材料密度和切变弹性模量为随机变量时,结构系统动力特性数字特征的计算方法,建立以轴和盘的几何尺寸为设计变量,结构总质量均值极小化为目标函数,满足基频或频率禁区可靠性约束的结构系统动力优化设计数学模型,利用复合形法求解。通过算例表明该模型和方法是合理与有效的。

摘要：中承式钢管混凝土拱桥结构的振动问题较为突出,因此,其结构动力特性引起广泛关注。基于收集到的158座国内已建成的中承式钢管混凝土拱桥的设计资料,统计分析该桥型的主要结构设计参数和构造特征,进行基准桥梁试设计。采用Midas Civil空间有限元分析软件,建立了有推力和无推力中承式钢管混凝土拱桥动力计算的基准有限元分析模型,分析比较其动力特性;并进一步探讨了无推力中承式钢管混凝土拱桥在矢跨比、宽跨比、主拱肋刚度、横撑布置方式、吊杆失效以及支座布置等参数变化时桥梁结构动力特性的改变。结果表明:大跨径中承式钢管混凝土拱桥具有密集高阶模态的特点,且桥面板、拱肋的耦合振动明显;对无推力中承式钢管混凝土拱桥,在常用取值范围内,主要设计参数对结构动力特性的影响较小,合理布置横撑及增大桥面宽度,可明显改善结构的横向稳定性。

摘要：基于船舶工艺可行性分析,建立了使用自适应模拟退火算法的多工况下船体结构动力特性设计优化模型;并给出了相应的设计流程。模型使用矩阵描述由板材厚度和骨材型号构成的离散变量集合,同时将全体设计变量处理为共享设计变量。将模型应用于某集装箱船艉部结构的动力特性设计优化中,优化后的结构不仅减轻了自重,而且增加了频率储备。实例分析表明该模型能应用于工程结构的实际优化设计。

摘要：基于影响土-结构动力相互作用(SSDI)体系抗震性能和动力特性的因素除地基土特性与上部结构特性外,基础作为联系上部结构和土体的桥梁,其构造形式以及埋置深度对SSDI体系动力性能的影响不可忽视。通过采用有限元方法,对某工程高层建筑算例进行计算分析;利用ANSYS程序中重新启动法、APDL参数设计语言编制程序实现对地基土的非线性模拟,并通过土体边界、土体与结构间非线性接触的研究,对整个SSDI体系在实测地震波作用下的动力反应进行计算分析,研究桩筏基础、桩箱基础2种不同基础形式以及不同基础埋深条件对上部结构动力反应效应的影响。研究结果表明:桩箱基础条件时上部结构动力反应较小,基础埋深越大,上部结构动力反应越小。研究成果为工程抗震设计考虑基础条件对土-结构动力相互作用效应的影响提供了理论依据,对完善抗震设计规范具有参考价值。

摘要：为了考察汽轮发电机组采用弹簧隔振基础的振动特性,基于模型模态试验方法进行试验研究,根据相似理论设计制作了田湾核电站3、4号机组(2×1 000 MW)汽轮发电机弹簧隔振基础的8∶1缩尺模型,采用激振法对模型的动力特性进行模态分析,得到基础模型的固有频率、振型、阻尼比等自振特性;通过以上测试结果进行强迫响应的振动分析,得到机组运行状态下的基础振动线位移结果.试验结果证明,通过弹簧隔振器的设计,使结构自振频率的分布在工作频率25 Hz附近比较稀疏,半速机采用弹簧基础优势明显;扰力点在启动过程中的最大振动线位移为23.19μm,在工作转速范围内的最大振动线位移为11.73μm,隔振效率平均为X向68.4%、Y向83.1%、Z向84.0%,均满足《动力机器基础设计规范》要求.