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悬索主共振响应的多尺度解与同伦分析解
  • ISSN号:1007-4708
  • 期刊名称:计算力学学报
  • 时间:2014.10.15
  • 页码:571-577
  • 分类:U443.38[建筑科学—桥梁与隧道工程;交通运输工程—道路与铁道工程] O321[理学—一般力学与力学基础;理学—力学]
  • 作者机构:[1]湖南大学土木工程学院,长沙410082, [2]湖南大学机械与运载工程学院,长沙410082
  • 相关基金:国家自然科学基金重点(11032004)资助项目
  • 相关项目:大跨度斜拉桥的非线性建模理论及其动力学研究
中文摘要:

利用哈密顿变分原理,引入拟静态假设,建立了悬索面内非线性运动方程,并采用Galerkin方法对其进行离散。接着运用多尺度法和同伦分析法得到了悬索前两阶模态主共振响应的近似解。为验证这两种分析方法的适用性,同时采用龙格-库塔法对方程直接进行了数值积分。数值计算结果表明,随着悬索垂跨比以及振幅的增加,由多尺度法与同伦分析法得到的幅频响应曲线存在明显的定性与定量的差别,而同伦分析法结果与数值法的结果更加接近。最后比较了两种分析方法得到的位移场与索力时程响应曲线。

英文摘要:

By applying the Hamilton's principle and quasi-static assumption,the equation of motion of the suspended cable was obtained by using the Galerkin procedure. Then, the multiple scales method and homotopy analysis method were applied to obtain the approximate series solutions of the primary resonance response of the suspended cable for the cases of the first two modes. Moreover, in order to verify the accuracy of the approximations,the Runge-Kutta method was also introduced. The numerical results show that.as the increasing of the sag-to-span ratio and the response amplitudes of the suspended cable, there are significant qualitative and quantitative differences in the frequency amplitude curves obtained by the multiple scales method and homotopy analysis method, and the results obtained by the homotopy analysis method are in good agreement with the numerical results. Finally, the displacement fields and the time response curves of the axial tension force are compared and analyzed.

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期刊信息
  • 《计算力学学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中华人民共和国教育部
  • 主办单位:大连理工大学 中国力学学会
  • 主编:程耿东
  • 地址:辽宁省大连理工大学《计算力学学报》编辑部
  • 邮编:116024
  • 邮箱:jslxxb@dlut.edu.cn
  • 电话:0411-84708744 84709559
  • 国际标准刊号:ISSN:1007-4708
  • 国内统一刊号:ISSN:21-1373/O3
  • 邮发代号:8-180
  • 获奖情况:
  • 中国期刊方阵双效期刊,Ei Compenelex收录期刊,获2003年大连市期刊最佳印制奖
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),波兰哥白尼索引,德国数学文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,美国应用力学评论,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:9563