考虑三种静立人体模型的单人-简支梁耦合系统竖向动力特性对比分析

发布时间：2020-12-18 15:38

　　为获得具有广泛适用性的人-结构竖向相互作用静立人体模型,开展了基于不同静立人体模型的单人-简支梁耦合系统竖向动力特性对比研究。首先基于M-SD,2M-SD与D-MSD三种静立人体模型分别建立了单人-简支梁耦合系统运动方程,数值分析了单人留驻不同位置时耦合系统的竖向动力特性,对比评估了三种模型的模拟精度与适用性。结果表明:基于三种模型建立的单人-简支梁耦合系统运动方程形式基本相同,但质量矩阵的人体振动质量、模态质量,以及刚度矩阵和阻尼矩阵的模态质量取值存在差异;人-结构质量比适中时,三种人体静立模型均能准确地反映结构模态特性的变化规律,各模型计算得到的一阶竖向振动频率均与试验值整体吻合较好,但阻尼比计算值与试验值误差相对较大;M-SD模型整体计算精度相对较高、稳定性好、简单适用,建议优先选用。 

【文章来源】：振动工程学报. 2020年05期 北大核心

【文章页数】：9 页

【部分图文】：

M-SD静立人体模型

D-MSD模型[10-11]（如图3所示）不同于上述两种离散人体模型，考虑了人体上半身与下半身的差异，将人体视为两段质量、刚度和阻尼不同的竖向连续弹性直杆。图3中人体下半身与上半身的长度、分布质量、刚度和阻尼分别为Li,mi(y),ki(y）和ci(y），其中i=1,2。将振型函数分别设为?L1(y）和?L2(y），则人体总质量MH0、振动质量MH1和模态质量MH可分别表示为：分析认为[10-11]，当L1=L2,m1(y)=2m2(y）和k1(y)=0.5k2(y）时能较好地模拟静立人体，据此MH=0.6667MH0,MH1=0.7659MH0。分布刚度ki(y）和分布阻尼ci(y）则由依据试验识别的人体阻尼比和频率计算得到的模态阻尼和模态刚度来确定[5]。

分析认为[10-11]，当L1=L2,m1(y)=2m2(y）和k1(y)=0.5k2(y）时能较好地模拟静立人体，据此MH=0.6667MH0,MH1=0.7659MH0。分布刚度ki(y）和分布阻尼ci(y）则由依据试验识别的人体阻尼比和频率计算得到的模态阻尼和模态刚度来确定[5]。2 静立单人-简支梁耦合系统运动方程

【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
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本文编号：2924242