温度变化对悬索非线性自由振动特性影响
本文关键词:温度变化对悬索非线性自由振动特性影响 出处:《应用力学学报》2017年01期 论文类型:期刊论文
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【摘要】:基于增量热场理论,引入悬索在温度变化下的热应力平衡状态,推导考虑温度效应的悬索非线性自由运动微分方程,并对其进行Galerkin离散以及线性分析。利用Lindstedt-Poincare法求解悬索非线性自由振动的近似解,通过算例研究温度变化对悬索非线性自由振动特性的影响。研究结果表明:温度变化不会改变悬索非线性运动方程形式,但是会影响非线性运动微分方程的线性及非线性项系数大小;对于垂度较小的悬索,温度上升,硬弹簧程度增强,反之则降低;而对于垂度较大的悬索,温度变化会导致悬索非线性自由振动时的软硬弹簧特性发生定量甚至定性的变化;升高和降低相同温度对悬索振动特性的影响呈现出明显不对称性。
[Abstract]:Based on the theory of incremental thermal field, the thermal stress equilibrium state of suspension cable under temperature change is introduced, and the nonlinear free motion differential equation of suspension cable considering temperature effect is derived. The Galerkin discretization and linear analysis are carried out, and the Lindstedt-Poincare method is used to solve the approximate solution of the nonlinear free vibration of the suspension cable. The effect of temperature change on the nonlinear free vibration characteristics of suspension cable is studied by an example. The results show that the temperature change will not change the form of nonlinear motion equation of suspension cable. But it will affect the linear and nonlinear coefficients of nonlinear differential equations of motion. For the suspension cable with lower sag, the temperature rises, the hard spring degree increases, and the contrary decreases. For the suspension cable with larger sag, the change of temperature will lead to the quantitative or even qualitative change of the soft and hard spring characteristics under the nonlinear free vibration of the suspension cable. The effect of increasing and lowering the same temperature on the vibration characteristics of suspension cable shows obvious asymmetry.
【作者单位】: 湖南大学土木工程学院;华侨大学土木工程学院;
【基金】:国家自然科学基金青年项目(11602089;11402085) 湖南省交通科技项目(201525) 福建省自然科学基金青年创新项目(2016J05011) 福建省中青年教师教育科研项目(JAT160025) 华侨大学高层次人才科研启动项目(15BS409)
【分类号】:U441.3;U448.25
【正文快照】: 文献[1]指出,温度变化会改变拉索的线形和张力。近年来在工程实践中,研究者越来越关注温度变化对斜拉桥和悬索桥等桥梁整体结构的影响[2]。事实上,这类桥梁整体结构动力特性受温度变化的影响很大程度上是取决于拉索等基本结构受温度变化的影响。近年来,随着温度敏感性材料不断
【参考文献】
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【共引文献】
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,本文编号:1413313
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