双边肋桥梁断面软颤振非线性自激力模型 被引量：18

1

作者 朱乐东 高广中 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2016年第21期29-35,共7页

采用弹簧悬挂节段模型测振的方法,研究了双边肋桥梁断面的软颤振响应。试验中观察到明显的软颤振现象,软颤振发生在扭转模态内,以单自由度的扭转振动为主,弯扭耦合效应比较微弱。将颤振导数拓展为瞬时扭转振幅的函数,以计入自激力的非... 采用弹簧悬挂节段模型测振的方法,研究了双边肋桥梁断面的软颤振响应。试验中观察到明显的软颤振现象,软颤振发生在扭转模态内,以单自由度的扭转振动为主,弯扭耦合效应比较微弱。将颤振导数拓展为瞬时扭转振幅的函数,以计入自激力的非线性效应。参数识别结果表明,自激力的非线性主要体现为气动阻尼的非线性效应,气动刚度的非线性较弱。通过对比软颤振响应的计算值和试验值,初步验证了该自激力模型和参数识别结果的可靠性。根据气动阻尼和结构阻尼随瞬时振幅的变化关系,对软颤振的机理进行了探讨。 展开更多

关键词 双边肋断面 软颤振 非线性自激力模型 非线性气动阻尼 软颤振机理

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经验非线性涡激力模型参数识别 被引量：4

2

作者 周涛 朱乐东 郭震山 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2011年第3期115-118,144,共5页

利用涡激共振竖向位移响应,基于广义谐波函数KBM法并引入缓变参数的概念,对Scanlan经验非线性模型进行处理,识别其中的气动参数,并得到Scanlan非线性涡激力。对识别得到的Scanlan非线性涡激力,分别通过:用Newmarkβ反求响应与实测响应... 利用涡激共振竖向位移响应,基于广义谐波函数KBM法并引入缓变参数的概念,对Scanlan经验非线性模型进行处理,识别其中的气动参数,并得到Scanlan非线性涡激力。对识别得到的Scanlan非线性涡激力,分别通过:用Newmarkβ反求响应与实测响应进行比较;与从天平同步测得的合力中提取出实测的涡激力进行比较,对识别精度做出评价。试验是在同济大学TJ-1号风洞均匀流场中进行的,以象山港大桥初始设计阶段节段模型为例,用激光位移计采集模型的位移响应,并用一维梁式应变测力天平同步采集模型所受的力。 展开更多

关键词 涡激共振 经验非线性模型 涡激力 参数识别 精度评价

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基于非线性涡激力广义模型的涡振幅值换算 被引量：3

3

作者 周奇 孟晓亮 朱乐东 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第10期82-88,共7页

节段模型测振风洞试验是研究涡激共振风速锁定区间和振动幅值的主要手段之一,但节段模型涡振振幅并不能由几何缩尺比直接换算至实桥,需要对测试结果进行修正。已有研究表明,涡激力具有强烈的非线性特性,因此基于线性涡激力模型的换算方... 节段模型测振风洞试验是研究涡激共振风速锁定区间和振动幅值的主要手段之一,但节段模型涡振振幅并不能由几何缩尺比直接换算至实桥,需要对测试结果进行修正。已有研究表明,涡激力具有强烈的非线性特性,因此基于线性涡激力模型的换算方法不再适用。此外,由于采用的非线性涡激力模型不准确,基于非线性涡激力模型的已有换算方法也不一定适用,并且目前基于非线性涡激力模型的换算方法也没有给出阻尼比的修正方法。为此,文章借鉴量纲分析方法,推导非线性涡激力广义模型,并给出计算涡振振幅的非线性涡激力简化广义模型,然后根据能量相等的原则推导节段模型与实桥的涡振幅值换算公式。研究表明:当节段模型与实桥结构阻尼比一致时,振幅换算关系仅与桥梁阵型函数值有关;当节段模型与实桥结构阻尼比不一致时,振幅换算关系还与涡振生长或衰变过程位移振幅变化率以及涡振稳定状态无量纲幅值有关;不同换算方法的结果对比表明本文换算结果与实测值最为接近。 展开更多

关键词 桥梁工程 涡激共振 节段模型 非线性涡激力 幅值换算

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混合自激力模型在桥梁风致抖振时域分析中的应用 被引量：1

4

作者 曾宪武 韩大建 苏成 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期69-74,共6页

提出一种可应用于大跨度桥梁抖振时域分析的混合自激力模型 .其中直接自激力采用Y .K .Lin自激力模型 ,仅采用一个线性滤波器来模拟非定常自激气动力 ,耦合自激力由准定常气动力模型经完全泰勒展开获得 .当风洞试验不能给出完整气动导... 提出一种可应用于大跨度桥梁抖振时域分析的混合自激力模型 .其中直接自激力采用Y .K .Lin自激力模型 ,仅采用一个线性滤波器来模拟非定常自激气动力 ,耦合自激力由准定常气动力模型经完全泰勒展开获得 .当风洞试验不能给出完整气动导数试验数据特别是耦合气动导数时 ,采用本文中所提出的混合自激力模型是一个很好的选择 .最后以崖门大桥为例 ,采用本文方法进行计算 。 展开更多

关键词 大跨度桥梁 抖振分析 时域法 混合自激力模型

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矩形断面非线性驰振自激力测量及间接验证中若干重要问题的讨论 被引量：4

5

作者 朱乐东 庄万律 高广中 《实验流体力学》 CSCD 北大核心 2017年第3期16-31,共16页

采用专门研制的小型动态测力天平,通过弹簧悬挂节段模型内置天平同步测力测振风洞试验,对3∶2矩形断面的非线性驰振自激力进行了测量。比较了基于实测自激力重构的节段模型位移响应时程与试验结果,从而对自激力测量精度进行了间接的验证... 采用专门研制的小型动态测力天平,通过弹簧悬挂节段模型内置天平同步测力测振风洞试验,对3∶2矩形断面的非线性驰振自激力进行了测量。比较了基于实测自激力重构的节段模型位移响应时程与试验结果,从而对自激力测量精度进行了间接的验证;讨论了在进行这种验证时考虑节段模型系统等效阻尼和刚度参数非线性特性的重要性、非风致附加自激力和风致自激力在动态力中的占比、忽略非风致附加气动阻尼力和惯性力的非线性特性对自激力测量精度的影响等若干重要问题。结果显示:对于3∶2矩形断面,非风致附加自激力在测得的总动态力中的占比超过了风致自激力的占比,因此从测得的总动态力中提取自激力时必须扣除非风致附加自激力;非风致附加气动阻尼力和惯性力的非线性对驰振自激力测量精度有一定影响,值得考虑;节段模型系统等效阻尼和刚度参数的非线性对节段模型驰振位移响应的重构精度有明显影响,在验证自激力测量精度时必须加以考虑。 展开更多

关键词 2矩形断面 驰振 弹簧悬挂阶段模型 同步测力测振试验 自激力 非风致附加气动阻尼 非风致附加气动质量 非线性

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超超临界汽轮机密封非线性汽流激振力影响的转子运动特性 被引量：1

6

作者 曹丽华 高路路 司和勇 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2023年第21期29-35,42,共8页

密封汽流激振作用常诱导转子非线性运动失稳。建立某1 000 MW汽轮机高压缸隔板密封模型,通过动网格技术和多频涡动模型得到非线性密封汽流激振力拟合模型。基于转子动力学建立包含非线性油膜力的转子-轴承-密封系统运动耦合模型,分析非... 密封汽流激振作用常诱导转子非线性运动失稳。建立某1 000 MW汽轮机高压缸隔板密封模型,通过动网格技术和多频涡动模型得到非线性密封汽流激振力拟合模型。基于转子动力学建立包含非线性油膜力的转子-轴承-密封系统运动耦合模型,分析非线性密封汽流激振力对系统运动特性的影响。研究表明:非线性密封激振力的拟合模型具有较好的计算精度,且更贴近实际情况;汽轮机在冲转升速过程中,以转子的不平衡响应以及非线性油膜力诱发系统失稳为主。对于不同压比工况,额定转速运行后,当负荷一定时,压比越大,汽流激振现象越明显。随着负荷升高,汽流激振的影响显著增强,也加剧了压比对汽流激振的影响程度,使得密封汽流激振的影响增加,导致系统严重失稳。 展开更多

关键词 超超临界机组 密封汽流激振 非线性密封汽流激振力拟合模型 运动特性

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一维钝体竖向拍振非线性涡激力识别 被引量：1

7

作者 鲜荣 廖海黎 +1 位作者 李明水 马存明 《空气动力学学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第6期690-695,共6页

基于Scanlan经验非线性模型,推导一维钝体竖向涡激振动拍振响应。借鉴Wilkinson涡激力相关性函数,探讨节段模型拍振状态下气动参数、涡激力识别方法,分析相关性对涡激力识别的作用。以一大跨度桥梁主梁断面为例,识别气动参数及其非线性... 基于Scanlan经验非线性模型,推导一维钝体竖向涡激振动拍振响应。借鉴Wilkinson涡激力相关性函数,探讨节段模型拍振状态下气动参数、涡激力识别方法,分析相关性对涡激力识别的作用。以一大跨度桥梁主梁断面为例,识别气动参数及其非线性涡激力,结果表明在节段模型试验分析中考虑相关性作用后,可更准确地识别其非线性涡激力。 展开更多

关键词 涡激振动 Scanlan非线性模型 拍 涡激力识别

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大跨度桥梁非线性颤振理论与试验研究

8

作者 李凯 蔡春声 +1 位作者 韩艳 宋俊 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期1-24,共24页

目前,在线性颤振设防标准下,大跨桥梁的设计与建设成本巨幅增加,严重阻碍了大跨度桥梁的进一步发展,亟需研究大跨度桥梁的非线性颤振特性并构建相关非线性颤振分析理论,为后颤振设防标准的构建提供理论依据。该研究发展了基于自由振动... 目前,在线性颤振设防标准下,大跨桥梁的设计与建设成本巨幅增加,严重阻碍了大跨度桥梁的进一步发展,亟需研究大跨度桥梁的非线性颤振特性并构建相关非线性颤振分析理论,为后颤振设防标准的构建提供理论依据。该研究发展了基于自由振动风洞试验识别幅变颤振导数的方法,建立了多/全模态耦合三维非线性颤振频域快速分析方法和能够考虑气动与结构双重非线性效应的三维时域分析方法,拓展了桥梁断面节段模型大振幅非线性颤振研究的风洞试验技术。基于发展的非线性颤振分析方法,以国内某四主缆双层桁架主梁断面悬索桥为背景,研究了该桥主梁断面的非线性颤振特性,量化了竖向自由度对该断面非线性颤振的影响,探究了多模态耦合效应对该桥非线性颤振的影响规律,发现了几何非线性效应诱发的超谐共振行为,并据此揭示了几何非线性效应对该桥非线性颤振的影响机制。该文方便读者对非线性颤振理论与分析方法有比较全面的了解,研究可为今后建立大跨桥梁的韧性抗风设计标准提供理论支撑和技术保障。 展开更多

关键词 大跨度桥梁 幅变颤振导数 三维非线性颤振分析 时域非线性自激力模型 几何非线性

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振动压路机非线性模型及仿真实验 被引量：1

9

作者 任朝晖 周世华 王靖 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2012年第S1期59-62,149,共5页

在研究土体塑性变形时力与变形关系的基础上,建立非线性振动压路机模型。结合某型振动压路机选取了系统参数并计算固有频率,根据选定的数值进行在不同激振力频率下的数值仿真。根据振动压路机实验获取并分析实验数据,得出非线性振动压... 在研究土体塑性变形时力与变形关系的基础上,建立非线性振动压路机模型。结合某型振动压路机选取了系统参数并计算固有频率,根据选定的数值进行在不同激振力频率下的数值仿真。根据振动压路机实验获取并分析实验数据,得出非线性振动压路机的系统响应特点并验证系统模型的可用性,为研究振动压实提供理论依据。 展开更多

关键词 振动压路机 非线性模型 仿真试验 激振力频率

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一维钝体竖向涡激振动拍振响应及涡激力识别 被引量：1

10

作者 鲜荣 廖海黎 朱超 《四川建筑科学研究》 北大核心 2011年第3期15-19,共5页

涡激振动是在低风速下很容易出现的一种风致振动现象,一维钝体涡激振动具有自激、自限特性。拍振则是涡激振动一种典型形式,为钝体固有频率和涡脱频率共同作用结果。拍振理论研究目前为止仍未有满意结果;主要通过数值计算方法和风洞试... 涡激振动是在低风速下很容易出现的一种风致振动现象,一维钝体涡激振动具有自激、自限特性。拍振则是涡激振动一种典型形式,为钝体固有频率和涡脱频率共同作用结果。拍振理论研究目前为止仍未有满意结果;主要通过数值计算方法和风洞试验进行研究,数值计算难度很大难以实现;风洞试验研究较直观,但不能解释其作用机制。基于Scanlan非线性模型,采用KBM法(渐近法)推导一维钝体竖向涡激振动拍振响应一次近似解,探讨通过拍振时程响应曲线识别气动参数、涡激力方法。最后,以一大跨度桥梁主梁节段模型风洞试验为例,识别气动参数及其非线性涡激力。 展开更多

关键词 涡激振动 Scanlan非线性模型 拍 节段模型 涡激力识别

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基于位移测量的非线性涡激力模型参数识别方法 被引量：2

11

作者 朱乐东 孙颢 +1 位作者 朱青 杜林清 《中国公路学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期49-56,共8页

利用半经验数学模型来近似表示涡激力是目前研究涡激共振所采用的主要方法,但关于非线性涡激力模型参数的试验识别研究还较少,现有识别方法也有待改进。为了更方便可靠地识别非线性涡激力模型中的参数,根据能量等效原理推导出一种基于... 利用半经验数学模型来近似表示涡激力是目前研究涡激共振所采用的主要方法,但关于非线性涡激力模型参数的试验识别研究还较少,现有识别方法也有待改进。为了更方便可靠地识别非线性涡激力模型中的参数,根据能量等效原理推导出一种基于节段模型位移响应的气动参数识别新方法。通过节段模型风洞试验测得中央开槽箱梁断面的扭转涡激共振位移响应,应用新方法识别简化非线性涡激扭矩模型中的气动参数,并对参数识别精度做出评价。将新方法与Ehsan等所建议的位移法以及基于实测力时程的三步最小二乘拟合法进行了对比。结果表明:利用新方法识别得到的气动参数可以较好地预测系统的扭转涡激共振位移响应;基于一致的系统线性机械参数,新方法识别得到的气动参数与Ehsan等所建议位移法的识别结果基本相同,而新方法能进一步考虑对识别结果影响较为显著的机械参数非线性特性;当新方法考虑非线性机械参数时,其识别结果和基于实测力时程的三步最小二乘拟合法相比也十分吻合,并且新方法更为简便。 展开更多

关键词 桥梁工程 位移法参数识别 风洞试验 涡振 非线性涡激力模型 能量等效原理

原文传递

力-状态映射法在桥梁断面涡振研究中的应用 被引量：1

12

作者 许坤 葛耀君 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第2期302-308,共7页

基于模拟生成的两个具有不同非线性特性的桥梁断面涡激振动系统对传统经验非线性模型做了进一步研究,研究表明经验非线性模型虽然很好模拟了原始系统自限幅振动特性,却无法模拟系统非线性气动力的形式。提出了一种基于力-状态映射的涡... 基于模拟生成的两个具有不同非线性特性的桥梁断面涡激振动系统对传统经验非线性模型做了进一步研究,研究表明经验非线性模型虽然很好模拟了原始系统自限幅振动特性,却无法模拟系统非线性气动力的形式。提出了一种基于力-状态映射的涡振分析方法,该方法既可以模拟系统自限幅振动特性,也可以模拟系统气动力的形式。并且,可以通过均方差(MSE)和重要性指数对总体气动力中的各项贡献进行评价,为气动力形式的确定提供依据。 展开更多

关键词 桥梁断面 涡激振动 经验非线性模型 力-状态映射模型 回复力-状态曲线

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前向受激布里渊散射光纤传感研究进展 被引量：8

13

作者 李天夫 巴德欣 +4 位作者 周登望 任玉丽 陈超 张洪英 董永康 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2022年第9期1-21,共21页

前向受激布里渊散射(F-SBS)是光纤中重要的三阶非线性效应,是进行外界物质识别和分析研究光纤物理特性的有力手段,成为近年研究的热点。本文通过对光纤中前向受激布里渊散射研究进展的调研和分析,整合了F-SBS的主要理论和传感原理,回顾... 前向受激布里渊散射(F-SBS)是光纤中重要的三阶非线性效应,是进行外界物质识别和分析研究光纤物理特性的有力手段,成为近年研究的热点。本文通过对光纤中前向受激布里渊散射研究进展的调研和分析,整合了F-SBS的主要理论和传感原理,回顾了基于相位解调和能量转移探测的F-SBS测量手段,并重点介绍了本地光相位追溯技术、光力时域反射技术和光力时域分析技术等分布式传感技术。随着F-SBS传感器的逐渐实用化,对于F-SBS的高精度、高空间分辨力分布式测量的需求愈发显著,这将是未来光纤中前向受激布里渊散射的主要研究方向。 展开更多

关键词 前向受激布里渊散射 光纤传感 光力时域分析 非线性光学

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耦合故障转子模型的分析 被引量：1

14

作者 刘凤娟 李建磊 《电子测试》 2013年第6X期99-100,共2页

叶轮转子系统不仅是旋转机械的重要组成部件,而且也是核心部件。随着科学技术和现代工业的发展,叶轮转子系统常常发生转静子碰摩、转子转轴裂纹等多种不同形式的故障而影响其正常工作。本文在以往大部分文献只考虑非线性油膜力的基础上... 叶轮转子系统不仅是旋转机械的重要组成部件,而且也是核心部件。随着科学技术和现代工业的发展,叶轮转子系统常常发生转静子碰摩、转子转轴裂纹等多种不同形式的故障而影响其正常工作。本文在以往大部分文献只考虑非线性油膜力的基础上,综合考虑了作用在叶轮上的流体激振力的影响,并对这两种力作用下的碰摩与裂纹耦合故障转子系统进行了深入系统的研究,建立了含有耦合故障转子的动力学模型,具有重要的理论意义和实际参考价值。 展开更多

关键词 转子 非线性油膜力 流体激振力耦合故障 模型

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Muszynska模型第一类参数对转子系统双稳态响应的影响

15

作者 杨坤 李宇 +1 位作者 潘豹 何文博 《科学技术与工程》 北大核心 2018年第24期86-93,共8页

为了抑制转子系统双稳态响应,提高转子系统运行的稳定性,利用含挤压油膜阻尼器的转子实验台,以Muszynska密封模型为基础,在忽略转子系统陀螺效应的情况下,推导建立了密封流体激振力作用下含挤压油膜阻尼器的单盘偏置转子-密封系统非线... 为了抑制转子系统双稳态响应,提高转子系统运行的稳定性,利用含挤压油膜阻尼器的转子实验台,以Muszynska密封模型为基础,在忽略转子系统陀螺效应的情况下,推导建立了密封流体激振力作用下含挤压油膜阻尼器的单盘偏置转子-密封系统非线性动力学方程;并对方程进行数值计算分析。重点研究了Muszynska第一类参数对双稳态响应的影响,得到了其对双稳态响应的影响规律。仿真计算得到:密封半径间隙在较大的范围内变化时,转子系统双稳态响应区间变化最大不超过0.5%;密封长度、密封半径及密封压降在较大范围内变化时,转子系统双稳态响应区间变化均超过了5%。该分析结果为实验结果做出了预估,也为转子系统减振及优化改善转子密封系统提供了一定的理论依据。 展开更多

关键词 Muszynska模型 密封流体激振力 转子-密封系统 非线性动力学方程 第一类参数 双稳态

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平均风效应对悬索桥全过程颤振性能的影响研究 被引量：2

16

作者 吴长青 吴肖波 张志田 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2023年第4期94-101,共8页

为准确评估大跨悬索桥的颤振性能,建立平均风与气弹效应一体化气动力时域模型,研究平均风效应对悬索桥颤振临界风速与后颤振响应特性的影响。采用阶跃函数法建立悬索桥加劲梁断面的气动自激力时域模型,并通过伪稳态气动力扣除法解决时... 为准确评估大跨悬索桥的颤振性能,建立平均风与气弹效应一体化气动力时域模型,研究平均风效应对悬索桥颤振临界风速与后颤振响应特性的影响。采用阶跃函数法建立悬索桥加劲梁断面的气动自激力时域模型,并通过伪稳态气动力扣除法解决时域分析中直接叠加气动自激力与平均风荷载会导致部分气动力被重复考虑的问题,从而构建平均风与气弹效应一体化气动力时域模型。以某大跨悬索桥为背景,基于该模型分析该桥加劲梁的颤振临界风速和后颤振性能。结果表明:平均风效应对加劲梁颤振临界风速具有一定的影响,考虑平均风效应后,加劲梁颤振临界风速稍有提高;平均风效应对加劲梁后颤振响应特性影响显著,考虑平均风效应后,加劲梁后颤振响应达到稳态极限环振动(LCO)所需的时间比不考虑平均风效应时明显缩短,且最终的LCO幅值也有所增大;后颤振频率随着风速的增加呈现递减趋势,相同风速下,考虑平均风效应时的振动频率比不考虑时有所降低。 展开更多

关键词 悬索桥 平均风效应 气弹效应 自激力时域模型 颤振临界风速 后颤振性能 稳态极限环振动 有限元法

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大攻角下超大跨度斜拉桥颤振性能节段模型风洞试验 被引量：8

17

作者 朱青 陈文天 +1 位作者 朱乐东 崔译文 《中国公路学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期67-74,共8页

为了研究一座1400m跨径流线型闭口箱梁断面斜拉桥的颤振性能,根据其风致静力失稳或颤振前主梁最大有效风攻角已接近±10°的特点,通过弹簧悬挂节段模型试验,开展了大攻角下桥梁颤振性能研究。试验发现,在4°~10°风攻角... 为了研究一座1400m跨径流线型闭口箱梁断面斜拉桥的颤振性能,根据其风致静力失稳或颤振前主梁最大有效风攻角已接近±10°的特点,通过弹簧悬挂节段模型试验,开展了大攻角下桥梁颤振性能研究。试验发现,在4°~10°风攻角下,高风速时模型均出现了弯扭耦合程度较弱的自限幅非线性颤振现象;而在其他攻角下,高风速时模型则表现为常规的发散型弯扭耦合颤振。研究发现,经典的线性颤振理论无法适用于研究试验中大攻角下出现的非线性颤振现象。因此,采用了一种简化的非线性半经验数学模型来表示非线性颤振中的自激扭矩,并从试验模型颤振位移时程中识别得到了模型参数。基于这一非线性自激力模型,通过试验测得的位移信号来构造自激扭矩时程,再利用自激扭矩的做功时程来识别各个气动参数。之后,利用其中的部分气动参数构造气动阻尼,并基于结构阻尼系数与气动线性阻尼系数之和为零的判断条件,提出了一种针对非线性颤振现象的临界风速确定方法,同时将线性和非线性颤振的起振判断条件进行了很好的统一。研究结果表明,利用这一方法求得的颤振临界风速与风洞试验中出现的现象基本吻合。 展开更多

关键词 桥梁工程 颤振临界风速 节段模型风洞试验 超大跨度斜拉桥 非线性自激力 大攻角

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