考慮溫度效應(yīng)的懸索線性與非線性振動(dòng)特性研究
發(fā)布時(shí)間:2023-04-20 19:58
懸索因?yàn)槠涫芰侠、?jié)約材料、施工快捷和造型多彩等優(yōu)點(diǎn),而被廣泛應(yīng)用于橋梁結(jié)構(gòu)和大跨度建筑物。由于長(zhǎng)期暴露在自然環(huán)境中,索結(jié)構(gòu)施工和運(yùn)營(yíng)維護(hù)階段極易受到環(huán)境溫度變化的影響。研究表明溫度變化對(duì)索結(jié)構(gòu)振動(dòng)特性的影響,與損傷和外荷載導(dǎo)致的振動(dòng)特性變化處于同一個(gè)數(shù)量級(jí)。因此,為保證結(jié)構(gòu)施工和運(yùn)營(yíng)階段安全,亟需探究懸索這類典型的柔性結(jié)構(gòu)的線性與非線性振動(dòng)特性受環(huán)境溫度變化的影響。據(jù)此,本文的主要研究工作如下:(1)研究溫度變化對(duì)懸索線性振動(dòng)特性的影響。考慮溫度變化對(duì)懸索初始構(gòu)形的影響,引入反映溫度變化影響的無量綱參數(shù),建立懸索在熱應(yīng)力下的運(yùn)動(dòng)方程。分析了不同Irvine參數(shù)的懸索,其模態(tài)頻率和模態(tài)振型受溫度變化的影響情況。研究表明溫度變化對(duì)頻率和正對(duì)稱模態(tài)振型的影響情況,與Irvine參數(shù)的大小密切相關(guān)。但反對(duì)稱模態(tài)振型不受溫度變化影響;(2)研究溫度變化對(duì)懸索超/次諧波共振特性的影響。采用Hamilton變分原理,引入與溫度變化相關(guān)的無量綱參數(shù),獲得了懸索面內(nèi)非線性運(yùn)動(dòng)方程。利用Galerkin方法,得到離散后的常微分方程。利用多尺度法,求得超/次諧波共振響應(yīng)的幅頻響應(yīng)方程,得到運(yùn)動(dòng)方程的一階...
【文章頁(yè)數(shù)】:110 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景
1.2 國(guó)內(nèi)外研究概況
1.2.1 溫度變化對(duì)橋梁振動(dòng)特性影響
1.2.2 溫度變化對(duì)基本結(jié)構(gòu)振動(dòng)特性影響
1.2.3 多頻激勵(lì)下結(jié)構(gòu)振動(dòng)特性
1.3 立項(xiàng)依據(jù)
1.4 研究?jī)?nèi)容
第2章 溫度變化對(duì)懸索線性振動(dòng)特性影響
2.1 引言
2.2 數(shù)學(xué)模型
2.2.1 靜態(tài)構(gòu)形
2.2.2 熱應(yīng)力構(gòu)形
2.2.3 自由振動(dòng)
2.3 線性振動(dòng)特性
2.3.1 固有頻率
2.3.2 模態(tài)振型
2.4 小結(jié)
第3章 溫度變化對(duì)懸索超/次諧波共振響應(yīng)影響
3.1 引言
3.2 數(shù)學(xué)模型
3.2.1 運(yùn)動(dòng)微分方程
3.2.2 模態(tài)離散
3.3 超諧波共振響應(yīng)
3.3.1 二階超諧波共振
3.3.2 三階超諧波共振
3.4 次諧波共振響應(yīng)
3.4.1 1/2階次諧波共振
3.4.2 1/3階次諧波共振
3.5 小結(jié)
第4章 溫度變化對(duì)懸索主/次/超諧波聯(lián)合共振特性影響
4.1 引言
4.2 工況一:Ω1≈ω1且Ω2≈2ω1
4.3 工況二:Ω1≈ω1且Ω2≈3ω1
4.4 工況三:3Ω1≈ω1且Ω2≈ω1
4.5 工況四:2Ω1≈ω1且Ω2≈ω1
4.6 小結(jié)
第5章 溫度變化下對(duì)懸索組合/聯(lián)合共振特性影響
5.1 引言
5.2 工況一:3Ω1≈ω1且Ω2-Ω1≈2ω1
5.3 工況二:Ω1≈3ω1且Ω2-Ω1≈2ω1
5.4 工況三:3Ω1≈ω1且Ω2≈3ω1
5.5 工況四:2Ω1≈ω1且Ω2≈2ω1
5.6 小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及研究成果
本文編號(hào):3795192
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【學(xué)位級(jí)別】:碩士
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摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景
1.2 國(guó)內(nèi)外研究概況
1.2.1 溫度變化對(duì)橋梁振動(dòng)特性影響
1.2.2 溫度變化對(duì)基本結(jié)構(gòu)振動(dòng)特性影響
1.2.3 多頻激勵(lì)下結(jié)構(gòu)振動(dòng)特性
1.3 立項(xiàng)依據(jù)
1.4 研究?jī)?nèi)容
第2章 溫度變化對(duì)懸索線性振動(dòng)特性影響
2.1 引言
2.2 數(shù)學(xué)模型
2.2.1 靜態(tài)構(gòu)形
2.2.2 熱應(yīng)力構(gòu)形
2.2.3 自由振動(dòng)
2.3 線性振動(dòng)特性
2.3.1 固有頻率
2.3.2 模態(tài)振型
2.4 小結(jié)
第3章 溫度變化對(duì)懸索超/次諧波共振響應(yīng)影響
3.1 引言
3.2 數(shù)學(xué)模型
3.2.1 運(yùn)動(dòng)微分方程
3.2.2 模態(tài)離散
3.3 超諧波共振響應(yīng)
3.3.1 二階超諧波共振
3.3.2 三階超諧波共振
3.4 次諧波共振響應(yīng)
3.4.1 1/2階次諧波共振
3.4.2 1/3階次諧波共振
3.5 小結(jié)
第4章 溫度變化對(duì)懸索主/次/超諧波聯(lián)合共振特性影響
4.1 引言
4.2 工況一:Ω1≈ω1且Ω2≈2ω1
第5章 溫度變化下對(duì)懸索組合/聯(lián)合共振特性影響
5.1 引言
5.2 工況一:3Ω1≈ω1且Ω2-Ω1≈2ω1
第6章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及研究成果
本文編號(hào):3795192
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