工程结构时变频率和阻尼比的一种识别方法

    公开(公告)号:CN112069945B

    公开(公告)日:2024-01-05

    申请号:CN202010861905.3

    申请日:2020-08-25

    Inventor: 许福友 曾华

    Abstract: 本发明属于土木工程结构模态参数识别技术领域,公开了工程结构时变频率和阻尼比的一种识别方法。首先利用调幅调频分解对单频信号分解,获得调幅部分和调频部分;再对调频部分求导获得新的序列,利用滑动平均技术对该序列光滑处理,从而避免了过包络现象,增加了瞬时频率识别的稳定性;根据获得的瞬时阻尼和瞬时频率给出了一种时间连续的瞬时阻尼比的计算公式,进而提出工程结构时变频率和阻尼比的一种识别方法。本发明具有良好的抗噪性、鲁棒性,以及较高的精度,可广泛运用于工程领域非线性系统识别等问题中。

    一种抑制大跨桥梁低频涡激振动的调谐质量惯容阻尼器

    公开(公告)号:CN115110405A

    公开(公告)日:2022-09-27

    申请号:CN202210902907.1

    申请日:2022-07-29

    Abstract: 本发明属于桥梁风致振动控制技术领域,针对控制低频涡激振动传统调谐质量阻尼器存在弹簧过长、过重,造价过高的问题,提供了一种抑制大跨桥梁低频涡激振动的调谐质量惯容阻尼器,其引入一个小质量、大直径转子用于大幅提高振动系统的等效质量;由此大幅缩短弹簧长度、提高弹簧刚度,进而大幅降低弹簧自重、静伸长或压缩量、造价;拉伸弹簧可设计、加工具有指定的初应力,由此进一步降低其在质量体重力作用下静伸长量,节省安装空间;质量体材料、构造及布置形式不限,因此费用相对传统调谐质量阻尼器大幅降低;大跨桥梁箱形主梁箱内净高一般高于3m,本阻尼器经优化设计可达到0.1Hz低频水平,为主跨千米级桥梁涡振控制提供一种高效实用手段。

    一种基于单片机的便携式在线视觉位移测量系统

    公开(公告)号:CN114674231A

    公开(公告)日:2022-06-28

    申请号:CN202210309281.3

    申请日:2022-03-28

    Inventor: 许福友 王藐民

    Abstract: 本发明属于光学测量和土木工程监测技术领域,提出了一种基于单片机的便携式在线视觉位移测量系统。该系统包括图像采集设备、图像计算设备和辅助设备;图像计算设备为安装有特定图像处理程序的单片机,特定图像处理程序通过提出的简便公式缩小模板匹配范围进而提高计算效率,通过Lanczos插值方法提高位移计算精度。本发明所提出的系统图像处理程序采用价格低廉的普通单片机即可快速运行,且计算效率很高,进而满足实时性要求。该测量系统一体化程度高、便携性好,无需专门设置人工标志,户外测量省时省力,且确保位移测量精度。

    一种验证结构平面位移视觉测量系统精度的方法

    公开(公告)号:CN111351436B

    公开(公告)日:2021-06-18

    申请号:CN202010151832.9

    申请日:2020-03-06

    Inventor: 许福友 王藐民

    Abstract: 本发明提供一种验证结构平面位移视觉测量系统精度的方法,属于光学测量和土木工程监测技术领域。首先采用绘图软件根据电子显示屏分辨率,按照任意预设形式模拟生成平面内若干个被测目标在不同时刻所处位置的一系列图像,可根据需要模拟被测目标被部分遮挡不利条件;然后根据需要模拟光照强度变化,对这些图像进行处理;进而将满足条件的图像做成指定帧率的无压缩视频文件,最后输出到电子显示屏上进行全屏播放,同时采用测量系统对测量目标进行跟踪测量计算。根据预设的运动参数及电子显示屏相关参数可以非常精确地计算所有被测目标每一时刻的真实位移,因此可对测量系统每一帧测量结果进行定量的误差分析。整个验证系统经济、简便、高效、实用。

    扭转和竖弯振动频率比可调的耦合自由振动风洞试验装置

    公开(公告)号:CN111238761B

    公开(公告)日:2021-01-19

    申请号:CN202010081552.5

    申请日:2020-02-06

    Inventor: 许福友

    Abstract: 本发明公开一种扭转和竖弯振动频率比可调的耦合自由振动风洞试验装置,属于桥梁风洞试验装置技术领域。该装置包括刚性试验模型、轻质刚性杆、轻质刚性圆轮毂、细绳、线性拉伸弹簧、碳纤维绳和轻质小轮毂。本发明通过方便地调换小轮毂直径、碳纤维绳直径和长度等措施调整振动系统的扭转刚度。本装置构造简单,安装方便,避免以往的繁琐工作,仅采用一种直径大轮毂即可实现多种扭转和竖弯振动频率比试验工况;既可以大幅节省更换大轮毂的更换时间,也可以方便实现以往方法难以实现比较高的扭转和竖弯振动频率比试验工况。

    风洞中模拟斜风试验条件的桥梁刚性节段模型测振装置

    公开(公告)号:CN112051025A

    公开(公告)日:2020-12-08

    申请号:CN202010952449.3

    申请日:2020-09-11

    Abstract: 一种风洞中模拟斜风试验条件的桥梁刚性节段模型测振装置,采用上下弹簧悬挂系统,弹簧吊点位置需随风偏角调整;采用强力吸盘地将上下弹簧吊点固定在风洞顶板和底板。弹簧与模型之间通过轻质高强细绳连接。在风洞中保持正常来流方向条件下,通过调整桥梁模型纵轴线与风向之间夹角实现不同风偏角,模型静止时的两个端面与风向及风洞侧壁平行。本装置的优点:风偏角调整更为简便易行;无需制作专门支架;对风洞无损伤;取消模型端部横向吊臂及吊臂与模型之间的连接装置,既消除了吊臂对模型气动荷载的影响,又降低了模型制作难度;模型悬吊位置可以根据需要随意选取,而不必局限在端部,降低了模型刚度要求和设计难度;装置总体造价更低,更为实用。

    自然风场中超长斜拉索气弹模型风致振动试验装置

    公开(公告)号:CN111855129A

    公开(公告)日:2020-10-30

    申请号:CN202010798793.1

    申请日:2020-08-11

    Abstract: 本发明提供了自然风场中超长斜拉索气弹模型风致振动试验装置。利用本装置可在良好的自然风场中开展超长斜拉索气弹模型风致振动试验,相比于传统风洞试验方法,装置不需要占用风洞及昂贵的试验设备,能耗低,试验成本低,而且模型尺寸不受风洞尺寸限制,因此可实现超大比例斜拉索气弹模型试验,试验精度可以大幅提升。相比于实桥现场试验,本装置方便改变拉索长度、质量、倾角、风偏角、索力、刚度、阻尼等参数,因此更便于开展全面系统的研究,且便于获得斜拉索风致内力及大幅振动时程。

    一种基于有限元的悬索桥空间缆索找形方法

    公开(公告)号:CN111666615A

    公开(公告)日:2020-09-15

    申请号:CN202010406229.0

    申请日:2020-05-14

    Inventor: 许福友 马召宇

    Abstract: 本发明属于桥梁工程技术领域,提供一种基于有限元的悬索桥空间缆索找形方法,步骤如下:1)建立包含主缆和吊杆的初始有限元模型,吊杆在主梁上吊点仅约束纵向和竖向自由度,释放横向约束,施加为吊杆横向张拉力设计值,以保证每步迭代计算吊杆张拉力始终为设计要求值,2)应用小弹性模量技术确定空间缆索线形和内力初值后更新有限元模型,3)通过嵌套循环展开迭代计算,内循环更新缆索线形和内力,保证收敛结果吊杆内力为设计要求值,外循环修正主缆节点坐标,保证收敛结果主缆控制点坐标为设计值,内外循环交替迭代,直至满足收敛要求,4)输出结果。本发明操作简单,收敛稳定,精度高,速度快,通用性强,便于工程应用和推广。

    一种三自由度大振幅自由振动风洞试验装置

    公开(公告)号:CN108225715A

    公开(公告)日:2018-06-29

    申请号:CN201810211940.3

    申请日:2018-03-06

    Inventor: 许福友 杨晶

    CPC classification number: G01M9/04 G01M7/027 G01M9/08

    Abstract: 本发明提供了一种三自由度大振幅自由振动风洞试验装置,属于桥梁风洞试验装置技术领域。桥梁三自由度耦合大振幅自由振动风洞试验装置包括刚性试验模型、刚性圆杆、刚性吊臂、带有凹槽的圆弧块、轻质高强细绳、线性拉伸弹簧、定滑轮和轴承。本装置可有效解决传统三自由度振动试验装置中水平放置侧向弹簧下挠以及大振幅条件下竖向弹簧侧向倾斜,进而导致无法保证线性竖向刚度、线性扭转刚度和线性侧向刚度的问题;本装置简单,安装方便,易于调节初始攻角,在振动过行程中由于避免了弹簧下挠和倾斜,因此即使在大幅振动过程中仍然能够保证系统的线性刚度和非常稳定的振动频率,使得大振幅条件下桥梁三维非线性气动特性研究成为可能。

    一种用于固定风洞尖劈的装置

    公开(公告)号:CN106153287B

    公开(公告)日:2018-06-15

    申请号:CN201510161862.7

    申请日:2015-04-08

    Abstract: 本发明涉及一种用于固定风洞尖劈的装置,属于风洞风场模拟装置及方法。该装置包括可拆卸底座、金属帽、丝杆、螺母、橡胶垫层和尖劈竖轴;可拆卸底座为设有T型凹槽的金属板,设置在尖劈竖轴底部,T型凹槽内和金属板底部粘附一层橡胶垫层;金属帽顶部粘附一层橡胶垫层;尖劈竖轴一端固定于T型凹槽内,另一端连接有丝杆,丝杆罩在金属帽内;通过旋转丝杆上的螺母,推动扣在丝杆上部的金属帽向上移动,使其与风洞顶部压紧,固定尖劈。本发明底座凹槽约束了尖劈局部变形失稳,底座增加了尖劈底部与风洞底面的接触面积,增加了尖劈的稳定性;多层橡胶垫层使尖劈与风洞顶板和底板接触更加均匀,增加了两者间的抗滑能力,使尖劈的固定更加可靠。

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