彈性邊界下附加大質(zhì)量機(jī)器樓板振動分析.pdf

1、隨著城市建設(shè)快速推進(jìn)，用電負(fù)荷不斷增長，在緊缺的用地條件下，如何解決城市中心區(qū)域用地稀缺與用電需求之間的矛盾，是擺在政府部門和電力企業(yè)面前的重大課題。在這樣的實(shí)際背景下，附建式變電站以其不獨(dú)立占地的顯著優(yōu)勢應(yīng)運(yùn)而生。然而，附建式變電站結(jié)構(gòu)在放置于其樓板上的大質(zhì)量機(jī)器正常運(yùn)轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生的簡諧振動荷載的作用下會產(chǎn)生動力響應(yīng)，可能會使處于其中的工作人員或者居民產(chǎn)生不舒適感，影響正常的工作生活。這種大質(zhì)量機(jī)器“上樓”影響樓中居民舒適性的現(xiàn)象，除

2、了出現(xiàn)在附建式變電站結(jié)構(gòu)的應(yīng)用中，也出現(xiàn)在工業(yè)廠房、水電站等其他結(jié)構(gòu)中。論文針對這種大質(zhì)量機(jī)器（如變壓器）振動荷載對樓板上的振動及減振問題進(jìn)行了深入的理論和數(shù)值分析和研究。
　　本論文研究工作主要包括了以下幾個方面：
　　首先，通過查閱大量國內(nèi)外振動舒適度評價指標(biāo)，對比各個舒適度指標(biāo)，總結(jié)得到一個適用于附建式變電站振動舒適度評價的指標(biāo)，即加速度評價指標(biāo)。
　　其次，利用瑞利-里茲能量法，基于哈密頓變分原理，將矩形薄板體

3、系的位移振型函數(shù)代入哈密頓變分方程，通過整理推導(dǎo)出以整體體系的自由振動固有頻率為特征值，以位移振型函數(shù)中的傅里葉系數(shù)組成的向量為特征向量的標(biāo)準(zhǔn)特征方程。
　　通過對不同階數(shù)的附加分布質(zhì)量矩形薄板的振動控制微分方程進(jìn)行變換積分，再根據(jù)格林公式的定義，推導(dǎo)得出判斷附加分布質(zhì)量的矩形薄板的模態(tài)振型正交性的數(shù)學(xué)公式。
　　在附加分布質(zhì)量矩形薄板自由振動的基礎(chǔ)上，將附加分布質(zhì)量矩形薄板的橫向位移函數(shù)分離變量為空間函數(shù)（即振型）和時間函

4、數(shù)（廣義坐標(biāo)）的積，并利用振型的正交性推導(dǎo)出強(qiáng)迫振動作用下的振動位移響應(yīng)的表達(dá)式。
　　在附加分布質(zhì)量矩形薄板自由振動的基礎(chǔ)上，在附加分布質(zhì)量下添加隔振彈簧，對附加分布質(zhì)量矩形薄板的隔振響應(yīng)進(jìn)行了討論分析。
　　再次，用Mathematica和Matlab數(shù)學(xué)軟件自行編程，求解典型邊界條件下的模態(tài)和瞬態(tài)振動特性，并驗(yàn)證其振型的正交性。并以四邊簡支邊界條件下的附加變壓器矩形薄板為例，分析了板的厚度、板長寬比、變壓器的放置位置、