[發(fā)明專利]一種考慮索桿減震器約束剛度的索力有限元迭代分析方法

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• 申請日: 2022-07-29
• 公開（公告）號(hào): CN115356032A
• 公開（公告）日: 2022-11-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邱恒雅;季鵬;朱玲裕;汪春桃;俞先江;劉亞樓;劉九生;劉剛;錢正華
• 申請（專利權(quán)）人: 華設(shè)檢測科技有限公司
• 主分類號(hào): G01L5/04
• 分類號(hào): G01L5/04;G06F30/13;G06F30/17;G06F30/23
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 張力

1.一種考慮索桿減震器約束剛度的索力有限元迭代分析方法，其特征在于，包括：

步驟1：在拉索安裝減震器之前，測量拉索的振動(dòng)頻率f₀，根據(jù)索力計(jì)算公式，得到初始索力T₀；

步驟2：安裝減震器，測量安裝完減震器之后的拉索頻率f₁，建立只受拉桁架單元有限元模型，輸入初始索力T₀，將減震器作為節(jié)點(diǎn)彈性支撐按照實(shí)際位置施加在模型上，在模型中輸入減震器的預(yù)估剛度；

步驟3：運(yùn)行模型，得到的頻率f₁’，計(jì)算測量得到的頻率f₁和計(jì)算得到的頻率f₁’的變化率，若變化率在設(shè)定值以內(nèi)，則預(yù)估剛度即為減震器的等效剛度EI，若變化率超過設(shè)定值，則返回步驟2，迭代調(diào)整減震器的預(yù)估剛度，直至頻率f₁’與頻率f₁的誤差在設(shè)定值以內(nèi)，得出減震器的等效剛度EI；

步驟4：測量拉索的頻率f₂，對拉索索力T₁進(jìn)行預(yù)估并賦予至模型，在模型中將減震器作為節(jié)點(diǎn)彈性支撐按照實(shí)際位置施加在對應(yīng)節(jié)點(diǎn)上，剛度采用步驟3中得到的等效剛度EI；

步驟5：運(yùn)行模型，得到頻率f₂’，計(jì)算頻率f₂與測量頻率f₂’的變化率，若變化率在設(shè)定值以內(nèi)，則預(yù)估索力即為拉索的實(shí)際索力，若變化率超過設(shè)定值，則返回步驟4，迭代調(diào)整拉索的預(yù)估索力，直至頻率f₂’與頻率f₂的變化率在設(shè)定值以內(nèi)，得出拉索的實(shí)際索力。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種考慮索桿減震器約束剛度的索力有限元迭代分析方法，其特征在于，所述初始索力T₀采用的計(jì)算公式為：

T₀＝4mL²f₀²

式中：T₀代表初始索力；m代表拉索質(zhì)量；L代表索長；f₀代表測量得到的拉索的振動(dòng)頻率。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種考慮索桿減震器約束剛度的索力有限元迭代分析方法，其特征在于，在步驟2中，在Midas Civil中建立只受拉桁架單元有限元模型。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種考慮索桿減震器約束剛度的索力有限元迭代分析方法，其特征在于，在步驟2中，建立的模型按實(shí)際長度和自重建立，邊界條件設(shè)置為兩端固結(jié)的一般支承，施加的線性彈性支承剛度在x、y兩個(gè)方向的剛度分量為SD＝[SD_x,SD_y]^T，其坐標(biāo)系為局部坐標(biāo)系。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種考慮索桿減震器約束剛度的索力有限元迭代分析方法，其特征在于，在步驟3中，頻率f₁和f₁’的變化率為：(f₁’-f₁)/f₁。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種考慮索桿減震器約束剛度的索力有限元迭代分析方法，其特征在于，所述步驟4中的拉索索力以初始單元內(nèi)力的形式賦予。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種考慮索桿減震器約束剛度的索力有限元迭代分析方法，其特征在于，在步驟5中，頻率f₂和f₂’的變化率為：(f₂’-f₂)/f₂。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種考慮索桿減震器約束剛度的索力有限元迭代分析方法，其特征在于，所述預(yù)設(shè)值為1％。