层状地基对脉冲风洞天平基础振动特征影响分析

摘要

由于脉冲风洞天平基础在飞行器风洞试验中起支撑作用，为深入研究层状地基对天平基础振动特性的影响，推导了层状地基上天平基础在脉冲载荷作用下的阻抗函数，利用简化模型建立基础的动态响应方程，并将简化模型的动态阻抗函数与基础-地基系统的动态阻抗函数进行等效处理，求得层状地基上天平基础在脉冲风洞载荷作用下的动力响应，并通过数值模拟进行验证。研究结果表明：随着载荷频率的增大，基础的竖向振幅、水平向振幅和回转角度逐渐减小；荷载幅值的增大导致基础振动最大振幅增大，振动频率保持不变；地基剪切模量的增大导致基础振动最大振幅递减；基础尺寸的增大引起基础振动最大振幅和振动频率的明显下降。另外，基础的竖向振幅随基础层深比的减小而增大，而水平向振幅和回转角度随层深比的减小而减小；地基剪切波速的增大对竖向振幅的影响较小，而对水平振幅和回转角度的影响更为显著。

关键词

脉冲风洞 / 层状地基 / 天平基础 / 振动特性 / 阻抗函数