简介：分析了梁摆系统的耦合振动，梁和摆均考虑为线性．研究发现该系统含有非线性动力行为，在某些条件下会发生叉形分叉．用结构动力学理论建立了梁摆系统的耦合振动方程，用摄动法求出了系统的近似解，分析了该系统的动力响应及分叉．最后用MATHMATIC软件对分叉点前后动力响应进行分析．

简介：根据Hamilton原理和假设模态离散化，建立了柔性梁绕定点旋转过程的动力学模型，并通过假设模态法对方程进行了离散处理．在此基础上，基于中心差分法的计算原理，提出了柔性梁动力学方程的子循环计算公式，分别建立了其同步更新格式和子步更新格式，在子循环积分过程中，通过步长修正保证了计算的精度和稳定性．计算结果表明：所提出的算法能在保持合适的精度要求下，有效地提高响应的计算效率，并且通过积分步长的修正可以提高计算稳定性，有效地处理了方程的刚性问题．

简介：应用增量谐波平衡法(IHB法)研究轴向运动梁横向非线性振动的内部共振．根据哈密顿原理建立非惯性参考系下轴向运动梁的横向振动微分方程，采用分离变量法分离时间变量和空间变量并利用Galerkin方法离散运动方程，再应用IHB法进行非线性振动分析，研究了在固有频率之比ω20／ω10接近于3：1情况下，外激励频率ω在ω10，ω20附近的具有内部共振的基谐波和次谐波响应．数值结果表明了IHB法是一个求解轴向运动体系非线性振动的非常有效的半解析、半数值的方法。

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：非均匀单参数（Winkler）地基和双参数（Pastemak）地基上自由梁的刚体模态与梁体一土体间的相互作用有关，当约束或支承不影响梁的平动和转动时，相应的刚体模态则会出现．刚体模态的频率和振型随的地基的不均匀性和基床系数的变化而变化．基于哈密顿原理和变化运算，获得了考虑周围土体支承影响的双参数地基梁振动特性，并分析了不均匀地基上自由梁的广义刚体模态频率及其随地基不均性的变化规律．

简介：随着行车速度与交通量不断增加，荷载不断加重，桥梁的移动荷载响应越来越得到人们的重视．考虑移动车辆的惯性效应与桥梁的阻尼效应时，需要把车辆荷载简化为移动质量进行研究，这时得到的控制方程是变系数偏微分方程，在数学上通常难以精确求解．经分离变量与模态叠加后，化为变系数常微分方程组．本文利用WKB法，得到了近似的动力学响应，并与数值解、移动常力、Inglis解进行了比较．

简介：研究了弹塑性梁系统的动力学特性.从弹塑性梁的非线性本构关系出发,同时考虑几何非线性,用虚功原理建立单个梁的动力学变分方程,利用假设模态法离散.在此基础上引入运动学约束关系,建立了弹塑性梁系统的刚-柔耦合动力学方程.对重力作用下的柔性单摆和双摆数值仿真结果表明,塑性应变引起横向变形绝对值增大和横向振动振幅衰减,在角加速度突变时塑性效应最为显著.

简介：基于有限变形原理,采用微分几何的方法推导了不考虑剪切、转动惯量和翘曲影响的曲梁的三维变形的应力-应变关系.然后利用Hamilton变分原理推导了三维空间曲梁在考虑三个位移自由度和三个转动自由度下的非线性动力学方程.把得到的非线性动力学方程退化为面内圆弧拱的线性动力学方程,并与已有结果进行了对比.非线性动力学方程的建立为曲梁的非线性动力学分析做好了必要的准备.

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：本文针对柔性结构在轨组装任务背景,将自动飞船和待运送部件分别简化为中心刚体和柔性梁附件,研究自由漂浮中心刚体-柔性梁系统的动力学与控制问题.首先基于小变形和低转速假设,将梁用假设模态法离散,采用Lagrange方程导出系统动力学方程.继而设计一种带有应变反馈的PD控制律用于完成中心刚体的状态镇定以及柔性梁振动抑制.此外,本文还使用遗传算法对控制器中的参数进行多目标优化.最后,通过数值算例验证了所设计控制器的有效性.

简介：对旋转粘弹性夹层梁的非线性自由振动特性进行了分析．基于Kelvin—Voigt粘弹性本构关系和大挠度理论，建立了旋转粘弹性夹层梁的非线性自由振动方程，并使用Galerkin法将偏微分形式振动方程化为常微分振动方程．采用多重尺度法对非线性常微分振动方程进行求解，通过小参数同次幂系数相等获得微分方程组，并通过求解方程组及消除久期项来获得旋转粘弹性夹层梁非线性自由振动的一次近似解．用数值方法讨论了粘弹性夹层厚度、转速和轮毂半径对梁固有频率的影响．结果表明：固有频率随转速增大而增大，随夹层厚度增大而减小，随轮毂半径的增大而增大．

简介：在考虑结构变形对电磁场的影响基础上,假设载流梁的变形为小变形,把变形后载流梁中的电流方向改变看成是电流矢量的刚性旋转,建立了载流梁在磁场中的横向固有振动控制方程.方程表明载流梁在磁场中的横向固有振动是一个典型的非线性问题.采用摄动法求得了其近似解,得到了载流梁在磁场中的横向固有振动频率及位移解析表达式.并通过实例计算讨论分析了导线与载流梁间距、载流梁的电流与导线电流的方向及大小、载流梁梁长及其半径等因素对载流梁横向固有振动的影响,得到了一些有价值的结论.

简介：研究了具有弹性支承轴向受力梁在横向撞击下的动力响应.基于Timoshenko梁理论,综合考虑了梁端支承的抗推刚度、抗转刚度和撞击点处的平衡条件,导出了撞击体系的动力学微分方程,采用积分变换方法求解,得到时域内的各种动力响应.通过对不同支承条件下撞击力、横向位移、弯矩的对比分析,说明了弹性支承对结构动力响应的影响.最后分析了弹性支承下轴压力对结构的影响情况,得出了一些有益的结论.

简介：研究了金字塔芯层点阵夹芯梁的自由振动和非线性受迫振动特性.基于折线理论推导出两端简支金字塔型点阵夹芯梁的非线性动力学方程.计算点阵夹芯梁固有频率并进行了验证.分析了杆件半径、杆件倾斜角度和芯层高度对点阵夹芯梁固有频率的影响.研究了点阵夹芯梁在不同激励幅值和不同结构参数下的非线性幅频响应特性.结果表明,随着各结构参数的增大,夹芯梁的固有频率均呈先增大后减小的变化规律,并且芯层结构参数对点阵夹芯梁的非线性响应存在复杂影响.

简介：综述了描述轴向运动梁横向非线性振动的两组数学模型的研究进展.在轴向运动梁径向和横向平面非线性振动耦合模型的基础上,总结了两组横向非线性振动模型的推导,以及在自由振动、受迫振动、参激振动工况下两组横向模型的近似解析比较的研究进展.在直接数值离散方法的基础上,总结了两组横向模型在各种工况下对平面耦合模型近似程度的研究进展.最后提出若干尚待深入研究的问题.

简介：有限单元法被广泛的采用来描述柔性体的弹性变形,然而有限元节点坐标数目庞大,将会给动力学方程求解带来巨大的计算负担.如何降低柔性体的自由度,是当前柔性多体系统动力学研究的一个重要命题.本文以中心刚体-柔性梁系统为例,采用Krylov方法和模态方法进行降价.然后分别采用有限元全模型、Krylov降阶模型和模态降阶模型,对中心刚体-柔性梁进行刚-柔耦合动力学仿真.仿真结果表明,与采用模态降阶方法相比,采用Krylov模型降阶方法只需要较低的自由度,就可以得到与采用有限元方法完全一致的结果.说明Krylov模型降阶方法能够有效的用于柔性多体系统的模型降价研究.

简介：同时计入地基中的非线性弹性、黏性以及剪切作用的影响,研究移动集中简谐力作用下无限长地基梁稳态响应问题.假设基础非线性弹性为立方非线性.通过Adomian多项式分解方法和Fourier变换得到梁稳态响应的Green函数,再运用Fourier逆变换得到梁稳态响应近似解析解的积分表达式.最后对解析积分表达式应用留数定理得到复数域上的解.通过数值算例,考察了移动集中简谐力的频率和移动速度对无限长地基梁稳态响应的影响.另外,还通过算例对比研究了地基的非线性弹性系数和剪切系数对无限长地基梁稳态响应的影响.

简介：近似解析研究了简支边界条件下超临界轴向运动梁横向非线性自由振动的固有频率和模态函数．采用复模态方法处理控制方程，一个积分偏微分方程．将Galerkin截断思想用于近似处理线性化方程，一个含空间依赖系数的常微分方程．给出了不同截断项数对固有频率的影响．基于8项截断，讨论了系统参数对模态函数的影响．

简介：基于周期耗能相等的原理，将磁橡胶约束阻尼悬臂梁（MRLD）与传统的约束阻尼悬臂梁（CLD）等价，计算MRLD的模态损耗因子，研究了阻尼层剪切模量Gv对MRLD梁阻尼特性的影响．研究表明，在给定激励位移下，当Gv较小时，MRLD与CLD的阻尼一样．增加Gv引起阻尼层滑移，在Gv增加的开始阶段，MRLD表现出比CLD更好的阻尼特性，但进一步提高Gv，MRLD的阻尼性能开始降低并将低于CLD．此外，增加位移激励，使MRLD的阻尼大于CLD阻尼的有效剪切模量Gv的区域向剪切模量小的方向移动；所对应最大阻尼的剪切模量Gvopt也如此．

简介：模糊控制器的设计是模糊控制系统的核心,而模糊控制器设计的关键部分是模糊规则,模糊规则的好坏决定了模糊控制系统的控制效果.而一般模糊规则是通过专家经验获得的,存在很大的主观性的缺点,本文以智能悬臂梁结构为研究对象,设计了模糊控制器,改进了遗传算法,提出了使用改进遗传算法对模糊规则进行优化的方法,并给出了遗传编码、适应度函数的确定方法,最后利用Matlab/Simulink建立智能悬臂梁结构的仿真模型,对模糊规则优化前后的智能悬臂梁振动控制结果进行对比.仿真结果表明,优化后的模糊规则使智能悬臂梁的振动幅度显著缩小,而且振动衰减速度明显加快.