简介:为了进一步提高摩擦摆支座(FPB)的计算效率和模拟精度,提出了一种新的简化模拟方法.首先,基于FPB滑块的受力特点,研究了FPB的力学机理,并由此提出了由一个单摆和一根非线性弹簧构成的FPB简化模型;然后,通过对FPB简化模型进行受力分析,验证了简化模型基本力学机理与FPB的一致性;最后,选取了3条地震波对一块使用4个FPB隔震的混凝土板进行11个工况的振动台试验,采用简化模型对试验过程进行有限元模拟,并将试验分析结果和有限元分析结果进行对比.结果表明:试验和模拟条件下的相对位移时程曲线、水平加速度时程曲线及竖向加速度时程曲线的整体趋势较为吻合,峰值处误差在15%之内.研究结果验证了所提FPB简化模型在动力荷载下模拟的准确性.
简介:由于磁流变液具有很高的黏度,混入其中的气泡很难被排除干净,从而导致磁流变阻尼器产生力滞现象,为了分析混入空气对磁流变阻尼器半主动控制效果的影响,开展了磁流变阻尼器在不同工况下的力学性能试验,分析了电流、位移幅值和激励频率对力滞现象的影响.采用简化的Bouc-Wen模型和一小刚度弹簧来模拟试验中由于混入空气导致的力滞现象,并采用基于加速度反馈的clipped-optimal控制策略对一个加入磁流变阻尼器的单自由度结构进行了半主动控制分析.数值结果表明:混入的空气会降低磁流变阻尼器的半主动控制效果,随着混入空气含量的增加,磁流变阻尼器的半主动控制效果会逐渐趋于passive-off控制下的被动减震效果.
简介:为了研究路表积水对车辆制动性能的影响,提出了一种模拟轮胎滑水和摩擦能量耗散的数值解析方法.首先,使用耦合欧拉拉格朗日法建立了包含充气花纹轮胎模型和纹理沥青路面模型的有限元轮胎滑水模型,并获取了不同速度条件下轮胎路面接触面上摩擦力曲线.通过对车辆制动机理和摩擦能量耗散的分析,提出了基于三阶段制动原理的制动距离计算方法.通过将模拟计算得到轮胎滑水速度和车辆制动距离与实测数据进行对比,验证了建模的精确性.在此基础上,计算了不同条件下的车辆制动距离和湿附着系数.结果显示,较小的水膜厚度、复杂的轮胎花纹、较高的充气压力均有助于改善车辆制动状况,路面纹理的影响在车辆高速行驶时更为明显.研究方法可有效用于预测雨天车辆制动行为.