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基于ANSYS的桥梁全模态颤振频域分析方法
  • ISSN号:1001-7372
  • 期刊名称:《中国公路学报》
  • 时间:0
  • 分类:U441.3[建筑科学—桥梁与隧道工程;交通运输工程—道路与铁道工程]
  • 作者机构:[1]湖南大学风工程试验研究中心,湖南长沙410082
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(50478051);国家自然科学基金重大项目(59895410)
中文摘要:

提出了一种在ANSYS中直接分析大跨桥梁三维全模态颤振的有限元模型和频域方法。该有限元模型采用ANSYS的自定义单元Matrix27来模拟桥面受到的自激气动力,而将单元Matrix27的刚度或阻尼矩阵描述成风速和振动频率的函数。通过阻尼特征值分析,确定风一桥耦合系统的各复特征值,其中复特征值的实部为阻尼而其虚部则为振动频率;并给出了求解系统各阶复模态特性随风速变化的迭代算法。最后以一简支梁桥和一悬索桥算例验证了颤振分析模型和方法的正确性和可靠性。该方法能使桥梁设计人员和研究人员可以直接利用ANSYS来分析大跨桥梁的耦合颤振。

英文摘要:

Authors presented a finite element (FE) model and frequency analysis method for analyzing 3-D full-mode flutter of long-span bridges using ANSYS software. This model utilized a special kind of element Matrix27 in ANSYS to simulate the aeroelastic forces acting on bridges, wherein the stiffness or damping matrixes of Matrix27 elements were described as function of wind velocity and flutter derivatives. Using this FE model, damped complex eigenvalue analysis was then carried out to determine the complex eigenvalues of wind-bridge coupled system; the real part of complex eigenvalues was damp while the imaginary part was vibration frequency. The iteration algorithm for solving variation of system order was put forward. Validity of the method was verified and a suspension bridge. The proposed method enabl practitioners to analyze flutter instability by using ANS complex mode property vs wind velocity by example of a simple-supported bridge es the bridge designers and engineering YS.

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期刊信息
  • 《中国公路学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国公路学会
  • 主编:马建
  • 地址:西安市南二环路中段长安大学内
  • 邮编:710064
  • 邮箱:zgglxb@qq.com
  • 电话:029-82334387
  • 国际标准刊号:ISSN:1001-7372
  • 国内统一刊号:ISSN:61-1313/U
  • 邮发代号:52-194
  • 获奖情况:
  • 中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),波兰哥白尼索引,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,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:25267