简介：用等效力学模型法研究了多腔体充液晃动问题．在单腔体等效模型的基础上给出了多腔体充液体的等效模型，并分析了液体分散到多个腔体后对飞行器带来的影响．结果表明，从频带的改善到作用力的减少等方面，一般情况下多个腔体的力学特性更有利于飞行器的动力学与控制设计．

简介：针对大范围运动下弹性矩形板,采用有限元技术和Lagrange方程建立了系统刚柔耦合一次近似动力学方程组.不同于传统动力学建模方法,本文采用两个弧长变量和一个笛卡尔坐标变量来描述板的变形,利用有限元方法离散,在动力学方程中得到了动力刚度项.数值仿真表明,在大范围运动下,传统的动力学模型不能正确的预示系统动力学行为;而本文动力学模型能够较好的预测系统的动力学行为,且比采用假设模态离散板变形的方法更为精确.

简介：参考美国材料试验学会及国际岩石力学学会推荐的人字形切槽短棒试样．提出适合于分离式霍普金森压杆高速加载测试岩石动态断裂韧度KId的矩形双臂梁（RectangularDoubleBeam-RDB）试样．霍普金森入射杆高速撞击试样的切槽端面．使切槽前沿产生拉伸加载．记录入射杆入射应力波和反射应力波及透射杆上的透射应力波的应变片电压变化信号．同时在试样表面切槽顶点附近粘贴应变片以得到从试样开始受到载荷作用到裂纹起裂的时间．将入射波、反射波及透射波叠加得到试样载荷．输入有限元计算模型．得到试样应力强度因子的时间历程．再通过试样的裂纹起裂时间．得到岩石的动态起裂断裂韧度．在加载速率K为1．68×10^4MPa·m^1/2s^-1时．大理岩的动态断裂韧度KId为2．6MPa·m1/2.

简介：首先弹性矩形薄板的动力学方程表示成为Hamilton正则方程,然后采用辛几何方法对全状态相变量进行分离变量,并利用得到的共扼辛正交归一关系,求出四边固支弹性矩形薄板的固有频率和振型的解析解表达式.由于在求解过程中不需要事先人为的选取挠度函数,而是从弹性矩形薄板的动力学基本方程出发,直接利用数学的方法求出可以满足四边固支边界条件下薄板的固有频率和振型的解析解表达式,使得问题的求解更加理论化和合理化.此外,还给出了计算实例来验证本文所采用的方法以及所推导出公式的正确性.

简介：基于有限元基本理论，用ANSYS软件对（P／FGM／P）型的带压电层的功能梯度材料悬臂板的结构进行了模态分析，这里选用SHELL99单元类型．给出（P／FGM／P）型的带压电层FGM悬臂矩形板的振动模态图，得到固有频率，并且对前8阶模态做模态分析，讨论了其对结构的动力学行为的影响．通过模态分析可以得知带压电层FGM悬臂矩形板的模态振型有横向振动，扭转振动，拉伸振动，横向振动以前两阶模态为主，分析结果对系统的结构设计与优化以及振动特性研究提供了有效的依据．

简介：本文主要研究了含间隙运动副桁架单胞的等效建模方法.主要考虑了桁架单胞的等效刚度问题以及阻尼问题.首先从间隙铰链开始研究,提出全面的铰链模型;其次提出用位移法将桁架单胞等效成板,即把桁架单胞看成是由梁元组成的钢架结构,运用平面钢架位移法得出桁架单胞的等效刚度矩阵,进而得出结构的整体固有频率和等效后的板的刚度矩阵.最后用有限元软件ANSYS对单胞结构在不同边界条件下进行了模态分析,将在自由边界条件下的固有频率和解析得出的频率做了对比,发现二者有很好的吻合度.结果表明由于间隙运动副的存在,使得桁架单胞结构的刚度降低,柔性增强.

简介：研究了非线性地基上正交异性矩形板的非线性固有热振动．采用常规的L-P法分析非线性地基上正交异性矩形板的非线性热振动难以得到高精度的近似解，为此，先对该强非线性振动系统进行参数变换，将该强非线性振动系统转化为弱非线性振动系统．然后采用改进的L-P法进行求解，得到了强非线性振动系统的高精度近似解．此外，讨论了温度、地基特征参数、长宽比等因素对非线性地基上正交异性矩形板非线性热振动固有频率的影响，得到了非线性地基上正交异性矩形板热振动频率随温度下降、地基特征参数变大、长宽比变大而增大的结论．

简介：根据弹性薄板自由振动问题的基本方程,把问题引入到哈密顿对偶体系中.x方向模拟为时间,选取弯矩,等效剪力,转角和挠度为对偶向量,得到了在不同边界条件时关于x轴对称和反对称时的解析解.算例研究了四边固支薄板的自由振动情形,从而推广了哈密顿体系的应用范围,验证了哈密顿体系求解方法在自由振动问题中的有效性.

简介：针对俯仰运动贮箱中液体的晃动用变分原理建立了一类新的Lagrange函数,以此为基础可以解析方式来研究俯仰运动贮箱中液体的非线性晃动.首先将速度势函数φ在自由液面处作波高函数η的Taylor级数展开,从而导出自由液面运动学和动力学边界条件非线性方程组;然后用谐波平衡法(HBM)假设其解为各次主导谐波叠加的形式,并代入方程组中得到含有未知系数相应多个代数方程式;最后用Broyden法对代数方程组求解.以无挡板开口二维、刚性矩形贮箱为例,研究了液体的大幅晃动,就液体晃动的幅值而言,在一定激励频率范围内,理论计算值与试验结果吻合较好,同时液面波高出现明显的零点漂移现象.

简介：研究深海Spar平台月池水晃动的等效力学模型,确定模型参数.基于势流理论推导了月池内水体运动的动力学方程,建立了月池内水体晃动的等效单摆模型.采用ANSYS软件建立模型并进行网格划分,采用Matlab软件进行数值计算.运用Galerkin方法求解水体晃动的固有频率、模态函数以及势函数离散解,确定等效单摆模型的模型参数.对比分析了数值模拟结果与解析解,验证了本文计算方法的正确性.建立了不同月池水高度的等效力学模型参数库,为进一步研究平台-月池内流体的耦合运动奠定了基础.

简介：研究松弛状态下的非圆截面弹性螺旋细杆,即带有原始曲率和挠率的非圆截面弹性杆的平衡稳定性问题.基于Kirchhoff动力学比拟,建立用欧拉角表达的弹性杆动力学方程.忽略线加速度引起的微小惯性力,仅考虑截面转动的动力学效应,使欧拉方程封闭.证明松弛状态下的非圆截面螺旋杆无论在空间域或时域均满足一次近似意义下的Lyapunov稳定性条件.从而为螺旋形态弹性细杆存在于自然界中的广泛性和稳定性作出理论解释.提示负泊松比材料的螺旋杆可能不稳定.

简介：提出了一种快速计算变截面铁木辛柯梁横向振动特性的方法．基于铁木辛柯梁理论建立的变截面梁的横向振动方程，其梁的截面参数如有效剪切面积、密度、弯曲刚度、转动惯量等沿梁轴线连续或非连续变化；首先将变截面梁等效为多段均匀阶梯梁；然后基于相邻两段连接处的位移（位移、转角）和力（弯矩、剪力）连续条件，建立相邻两段模态函数间相互关系，并递推出首段段与末段模态函数相互关系，利用边界条件得到相应特征方程，使用Newton—Raphson方法计算其固有频率；最后针对梁常见边界条件，得到计算变截面铁木辛柯梁横向振动固有频率特征方程的具体形式．用该方法计算-变截面梁在常见边界条件下前三阶固有频率．将计算结果同有限元计算结果进行比较，验证所提方法的有效性．然后与欧拉-伯努利梁计算结果比较，验证了本文方法求解短粗梁固有频率具有更好适用性．