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  • 简介:非线性输出频率响应函数是由Volterra级数发展而来频域概念,可方便在频域对非线性系统进行分析,它是频率一维函数.本文主要介绍了利用NARMAX模型以及NOFRF对结构进行损伤检测方法,并利用实验研究证实了该损伤检测方法可行.另外,由于系统非线性特性可用来做结构损伤检测,且具有对系统状态比较敏感优点,基于NOFRF损伤检测方法是利用非线性方法来分析系统状态,该方法提取出特征属于非线性特征,所以该损伤检测方法可以用来做结构损伤检测,且具有对系统状态比较敏感优点.

  • 标签: VOLTERRA级数 NARMAX模型 非线性输出频率响应函数 广义频率响应函数 损伤检测
  • 简介:结构损伤前后动力特性变化来快速、直接、方便地判定损伤存在、程度及位置.本文采用曲率模态对刚架结构损伤检测进行了研究.首先用有限元法计算出结构位移模态振型,然后用差分法计算出曲率模态振型.数值模拟结果表明:曲率模态振型对结构损伤敏感,可同时确定结构损伤存在、程度位置,并且可以用于结构多位置损伤检测.实验结果证实了数值模拟结论.

  • 标签: 模态振型 结构损伤检测 差分法计算 动力特性 有限元法 刚架结构
  • 简介:针对C/SiC轻质复合材料结构,将三维编织C/SiC复合材料看作是组分材料空间结构物,由有序细观结构单胞叠合而成。采用细观结构单胞作为离散单元对三维编织复合材料结构进行宏观网格剖分,利用有限元方法研究复合材料悬臂板动态特性,计算结果与理论值符合较好。

  • 标签: 复合材料 三维编织 单胞模型 动态特性
  • 简介:以飞行器机翼作为工程背景,将机翼简化为悬臂板模型,研究了受横向电压激励、基础激励、面内激励联合作用下复合材料层合悬臂板非线性动力学问题.首先建立其动力学模型,考虑冯-卡门大变形理论,利用Hamilton原理建立复合材料层合悬臂板非线性动力学方程;选择符合边界条件模态函数,利用Galerkin方法对系统进行四阶离散,得到四自由度非线性常微分方程;代入系统实际物理参数,应用MATLAB软件数值模拟得到系统振动幅值随电压激励变化分叉图,由图可知,电压激励使系统从混沌运动变为倍周期运动,降低了系统振幅,保持系统稳定.

  • 标签: 悬臂板 HAMILTON原理 分叉 非线性动力学 混沌
  • 简介:引入离散奇异内积法分析材料非线性圆柱动力响应.离散奇异内积方法是一种结合全局方法高精度和局域方法稳定性计算方法.数值分析过程中用离散奇异内积方法离散空间导数,用四阶Runge—Kutta法离散时间导数.计算结果表明,离散奇异内积格式求解结果LP法求解结果非常吻合.说明离散奇异内积格式非常适合数值分析材料非线性圆柱动力响应问题,并且是一种具有很高精度,可靠高效算法。

  • 标签: 离散奇异内积法 小波分析 动力响应 材料非线性 RUNGE-KUTTA法 动力响应
  • 简介:采用弹性理论建立了功能梯度材料静力平衡方程,利用静力平衡方程确定了功能梯度材料中性面位置,在此基础上推导出了功能梯度材料板在均匀温度场中非线性振动及屈曲微分方程组,求得了功能梯度材料圆板非线性振动及屈曲近似解,讨论分析了中性面位置、梯度指数、温度等因素对功能梯度材料圆板非线性振动及屈曲影响.把该方法计算结果与有限元计算结果进行了比较,验证了该方法计算结果是可靠.算例分析表明,中性面位置对均匀温度场中功能梯度材料圆板非线性振动及屈曲有一定影响.

  • 标签: 功能梯度 材料 非线性 振动 屈曲 温度
  • 简介:采用弹性理论建立了功能梯度材料静力平衡方程,利用静力平衡方程确定了功能梯度材料中性面位置,在此基础上推导出了功能梯度材料板在均匀温度场中非线性振动及屈曲微分方程组,求得了功能梯度材料椭圆板非线性振动及屈曲近似解,讨论分析了中性面位置、梯度指数、温度等因素对功能梯度材料椭圆板非线性振动及屈曲影响.把该方法计算结果与有限元计算结果进行了比较,验证了该方法计算结果是可靠.算例分析表明,中性面位置对均匀温度场中功能梯度材料椭圆板非线性振动及屈曲有一定影响.

  • 标签: 功能梯度 材料 椭圆板 非线性 振动 屈曲
  • 简介:针对大型风力机叶片在静止变速运转工况下,振动模态计算分析方法转速对频率影响进行了研究.建立了叶片有限元模型,静力分析时采用耦合加载方式;采用分块Lanczos法分析了叶片模态,考察了叶片固有频率对预应力效应敏感程度及稳定性,探讨了转速对叶片频率影响程度,分析了预应力效应产生原因.结果表明:叶片主要以挥舞摆阵振动形式为主;预应力效应对叶片固有频率产生了较大影响,随转速不断增大叶片固有频率也随之增大,且预应力效应对叶片挥舞刚度影响程度大于摆阵刚度影响.

  • 标签: 风力机 叶片 预应力效应 复合材料 模态分析
  • 简介:针对复合材料层合悬臂板,在其上表面铺设压电纤维复合材料MFC作为作动器,同时在下表面对称铺设压电薄膜(PVDF)作为传感器,应用速度反馈控制方法研究其主动振动控制.运用Hamilton原理假设模态法推导含多个MFC作动器复合材料层合板力电耦合结构运动方程,其中考虑了MFC作动器作为悬臂板附加质量及刚度影响.基于模态控制力/力矩最大化原则,将多对MFC作动器/PVDF传感器铺设在层合悬臂板几个低阶模态应变最大区域,通过算例得出结构受控前后时域频域响应以及各MFC作动器所需控制电压曲线.讨论复合材料层合板纤维铺设角度不同情况下,作动器MFC铺设位置及压电纤维铺设方向相应变化.

  • 标签: 复合材料悬臂板 压电纤维复合材料(MFC) 纤维铺设角度 模态控制
  • 简介:研究离心力温度变化引起附加弯曲变形对复合材料柔性多体系统振动特性影响.从本构关系非线性应变与位移关系式出发,用虚功原理有限单元法建立了复合材料柔性梁动力学变分方程,在此基础上建立了复合材料柔性多体系统动力学方程.对曲柄-连杆-滑块机构数值仿真表明,对于非对称复合材料梁,各层弹性模量热膨胀系数差异会引起附加弯曲变形,从而影响系统振动特性.

  • 标签: 复合材料多体系统 几何非线性 附加弯曲变形 动力学 热效应
  • 简介:采用有限元方法研究复合材料层合板结构在线性温度场作用下非线性热振动特性.采用特征值屈曲分析方法,判断了结构在线性温度场作用下临界屈曲分歧点,计算了结构一阶弯曲固有频率,分析了铺层角度及铺层层数对结构临界屈曲温度分布结构固有频率影响,总结了其对复合材料层合板结构热振动特性影响一般规律.这些结论对复合材料结构设计、抗热设计有一定指导意义.

  • 标签: 复合材料层合板 非线性 振动分析 特征值屈曲分析 层合板结构 振动特性
  • 简介:采用Timoshenko梁修正理论研究了有梯度界面层双材料振动问题,利用静力方程确定了有梯度界面层双材料中性轴位置,在此基础上应用Timoshenko梁修正理论建立了有梯度界面层双材料振动方程,求得其自振频率表达式及其在简谐荷载作用下强迫振动解析解.讨论分析了梯度界面层高度等因素对有梯度界面层双材料振动影响,并用有限元法验证了Timoshenko梁修正理论.通过实例计算,得到了梯度界面层高度等因素对有梯度界面层双材料梁振动特性有较大影响结论.

  • 标签: TIMOSHENKO梁 梯度界面层 中性轴 振动
  • 简介:研究了横向气动载荷参数激励联合作用下复合材料悬臂外伸矩形板在伸出过程中非线性动力学问题.根据Reddy高阶剪切层合板理论,应用Hamilton原理建立了外伸板在横向气动力参数激励作用下非线性动力学方程,其中横向气动力采用一阶活塞气动力.然后应用Galerkin方法对系统偏微分形式非线性方程进行离散,得到了一组时变系数非线性动力学方程.在此方程基础上,对复合材料悬臂外伸板进行了数值模拟分析,讨论了外伸速度对悬臂外伸板非线性动力学特性影响.

  • 标签: 复合材料悬臂外伸板 高阶剪切理论 活塞理论 HAMILTON原理 非线性动力学
  • 简介:通过建立push-over分析方法中等效单自由度体系,分析得到钢一混凝土组合框架结构等延性需求谱.利用有限元软件对组合框架进行非线性静力推覆分析,基于位移模式把多自由度体系转换为等效单自由度体系,建立其等效加速度与等效位移曲线.按现行抗震规范建立组合框架结构谱加速度与谱位移曲线,从而对该类结构进行抗震评估.用非线性动力时程分析方法对本文提出方法进行了比较,验证了该方法可靠

  • 标签: 静力弹塑性分析 非线性动力时程分析 钢-混组合框架
  • 简介:利用CMAC神经网络与PID控制算法,提出了一种针对飞行器挠结构振动混合控制方法.首先在给出系统动力学方程基础上,利用CMAC神经网络具体特点,给出了神经网络算法;进而将PID控制算法引入控制系统,形成了一种混合控制方法,该方法具有CMAC神经网络与PID控制算法两者优点.最后针对复杂飞行器挠结构振动问题进行了实例仿真,说明了算法有效.

  • 标签: 挠性结构 控制研究 CMAC神经网络 PID控制算法 混合控制方法 神经网络算法
  • 简介:提出了基于模糊逻辑控制扭矩分配策略,建立了各功能组件模型.并利用ADVISOR2002仿真平台。完成了该模糊逻辑扭矩控制策略电气辅助控制策略仿真比较.结果表明,本文提出模糊逻辑控制策略对提高混合动力汽车动力燃油经济。改善尾气排放有明显作用.

  • 标签: 混合动力汽车(PHEV) 扭矩管理策略 模糊逻辑 建模 仿真
  • 简介:基于一个特殊Painleve-Backlund变换多线性变量分离方法,分析了(2+1)维非线性广义Borer-Kaup(GBK)系统,求得了该系统具有若干任意函数变量分离严格解.根据得到变量分离严格解,并通过选择解中任意函数,引入恰当局域函数多值函数,找到了GBK系统一种新具有实际物理意义半包局域相干结构,海洋表面波,并简要地讨论了这种半包局域相干结构一些特殊演化性质.结果表明:这种半包局域相干结构相互作用后,完全保持它们原有的速度、波形波幅,即它们演化性质是完全弹性.

  • 标签: 广义Borer-Kaup系统 多线性变量分离法 半包局域结构
  • 简介:当机械臂质量很轻,尤其是空间应用场合,机器人系统将受到高度柔性限制并且不可避免地产生机械振动.本文为了证实提出控制不期望残余振动方法,设计并建立了柔性机器人实验平台.控制方案采用交流伺服电机通过谐波齿轮减速器驱动柔性机械臂,利用粘贴在柔性臂上压电陶瓷片(PZT)作为传感器来检测柔性臂振动.对由于环境激励,尤其是在电机转动(机动)时由于电机力矩产生振动,采用了几种主动振动控制器:包括模态PD控制,软变结构控制(VSC)增益选择变结构方法,进行柔性臂振动主动控制实验研究.通过实验比较研究,结果表明采用控制方法可以快速抑制柔性结构振动,采用控制方法是有效

  • 标签: 柔性机械臂 主动振动控制 压电结构 变结构控制
  • 简介:利用参数互异Fitzhugh—Nagumo神经元构建了含耦合时滞无标度神经元网络模型,通过数值模拟方法,提出研究参数异质耦合时滞影响下神经元网络共振动力学.结果发现,当耦合项中不含时滞时,适中参数异质性能够使得神经元网络对外界弱周期信号响应达到最优,即适中参数异质性能够诱导神经元网络共振响应,而且异质诱导共振对耦合强度具有鲁棒.更重要是,耦合时滞对参数异质作用下神经元网络共振特性也有着显著影响.当时滞约为信号周期整数倍时,神经元网络能够周期性地出现共振现象,即适当耦合时滞能够诱导神经元网络多重共振,而且这种现象在异质参数适当范围内都能明显出现.

  • 标签: 共振 异质性 时滞 神经元网络 谱放大因子
  • 简介:针对重力梯度稳定小卫星大角度姿态机动问题,采用四元数来描述卫星姿态,通过选择一类滑动流形,设计了变结构控制律,得到了在大角度姿态机动中卫星姿态角、姿态角速度以及三个反作用飞轮转速变化规律.理论分析和数值仿真都表明了该控制律具有渐近稳定性鲁棒.

  • 标签: 重力梯度稳定 大角度机动 变结构控制