基于时滞减振技术的大跨悬索结构非线性共振响应研究

《基于时滞减振技术的大跨悬索结构非线性共振响应研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、密级：公开中图分类号：O322硕士学位论文基于时滞减振技术的大跨悬索结构非线性共振响应研究研究生：李禄欣导师：彭剑副教授学科：力学研究方向：动力学与振动控制2018年6月AThesisSubmittedfortheDegreeofMasterNonlinearResonanceResponseofLong-SpanSuspendedCableStructureBasedonTime-delayVibrationAbsorptionTechniqueCandidate：LiLuxinSupervisorandRank：A/Pro

2、f.PengJian基于时滞减振技术的大跨悬索结构非线性共振响应研究学位类型学术型学位作者姓名李禄欣作者学号15010201003学科（专业学位类别)力学研究方向（专业领域)动力学与振动控制导师姓名及职称彭剑副教授实践导师姓名及职称所在学院土木工程学院论文提交日期2018年6月学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完

3、全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日摘要悬索结构在土木、海洋、电力等工程领域有着重要的作用。然而，悬索结构因其本身质量轻，柔性大，阻尼小等特点表现出显

4、著的非线性，且在外荷载（风，雨等）作用下容易产生大幅度的振动，易造成结构的疲劳破坏，从而导致工程灾害。因此，悬索结构的振动控制成为实际工程应用中亟需解决的问题。时滞减振技术是近年来提出的一种新的振动控制方法，以参数设置少，可调性强等优点引起广泛关注。本论文基于时滞减振技术，对受控大跨悬索结构的非线性共振响应开展研究，建立了受控悬索系统的动力学模型，利用Galerkin法离散得到悬索面内时滞微分方程，并通过多尺度法对受控悬索结构的非线性共振响应进行了分析。具体内容如下：1.基于Hamilton变分原理，利用边界条件，推导出了受控

5、悬索系统的运动微分方程，采用线性时滞反馈控制策略，通过Galerkin法离散得到时滞微分方程。利用多尺度法分析了时滞反馈控制下悬索的主共振响应和超/亚谐波共振响应。2.通过多尺度法分别得到了在超/亚谐波联合共振的双重共振和亚谐波与联合共振共同作用下受控悬索结构的非线性响应方程，并分析了受控悬索结构的非线性行为，以及控制系统参数对响应的影响。3.研究了悬索面内正对称第一阶模态与第三阶模态之间的1:3内共振，运用多尺度法对离散的时滞微分方程进行摄动求解，从而得到一阶主共振情况下的平均方程，然后利用牛顿-拉夫逊(Newton-Rap

6、hson)迭代法和打靶法研究了平均方程的稳态解和周期解。4.考虑轴向激励下受控悬索的力学模型，进而对其参数振动进行分析，并研究了系统参数对受控悬索参数振动稳定性的影响。关键词：悬索；振动控制；时滞反馈；轴向；共振响应；参数稳定性-i-AbstractSuspendedcablestructureplaysanimportantroleincivil,marineandelectricengineering.However,becauseofitslightweight,largeflexibilityandsmalldampi

7、ng,thesuspendedcablestructureshowsobviousnonlinearity,whichmakethecableseasilyexcitableundertheactionofexternalload(wind,rain,etc.),thuscausingfatiguedamageofthestructureandresultinginengineeringdisasters.Therefore,thevibrationcontrolofsuspendedcablestructurebecomes

8、anurgentproblemtobesolvedinpracticalengineeringapplication.Time-delayvibrationabsorptiontechniqueisanewvibrationcontrolmethodproposedinrec