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50 个结果
  • 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多项分解方法和Fourier变换得到稳态响应的Green函数,再运用Fourier逆变换得到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稳态响应的影响.

  • 标签: 地基梁 非线性 无限长 移动简谐力 摄动法
  • 简介:近似解析研究了简支边界条件下超临界轴向运动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.

  • 标签: 轴向运动梁 非线性 超临界速度 模态 频率
  • 简介:基于周期耗能相等的原理,将磁橡胶约束阻尼悬臂(MRLD)与传统的约束阻尼悬臂(CLD)等价,计算MRLD的模态损耗因子,研究了阻尼剪切模量Gv对MRLD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.

  • 标签: 振动 约束阻尼 摩擦 剪切模量
  • 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建立智能悬臂结构的仿真模型,对模糊规则优化前后的智能悬臂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的振动幅度显著缩小,而且振动衰减速度明显加快.

  • 标签: 模糊控制器 模糊规则 改进遗传算法 智能悬臂梁 MATLAB
  • 简介:基于Euler—Bernoulli理论、Hamilton原理以及Galerkin方法,建立了大变形悬臂夹芯在横向周期载荷作用下的二阶动力学方程;通过考虑外周期激励的不同频率与幅值,详细分析了材料阻尼比对泡沫铝夹芯的振动响应的影响.结果表明,泡沫夹芯结构具有较好的阻尼性能,可有效抑制的混沌振动.

  • 标签: 泡沫铝夹芯梁 动力学建模 阻尼 分岔 混沌
  • 简介:主要考虑弯曲变形的细长轴向运动,可以作为工程中广泛应用在航天器天线、液体输送管道、汽车驱动带、电梯缆索等的简化机构.对轴向运动柔性线性微分方程,采用复模态分析方法导出两端简支和固支边界条件下的固有频率方程;采用Ritz法建立轴向运动的有限单元法模型.基于该模型在多种边界条件下进行的横向振动分析,并开展定点激励下激励功率谱的辨识.仿真结果表明,与传统的Galerkin截断方法相比.有限元方法能够克服分析方法的建模困难,对复杂边界进行有效的分析,对激励的功率谱能够有效地辨识.

  • 标签: 轴向运动梁 复模态 有限元 复杂边界 功率谱辨识
  • 简介:提出了一种快速计算变截面铁木辛柯横向振动特性的方法.基于铁木辛柯理论建立的变截面的横向振动方程,其的截面参数如有效剪切面积、密度、弯曲刚度、转动惯量等沿轴线连续或非连续变化;首先将变截面等效为多段均匀阶梯;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;最后针对常见边界条件,得到计算变截面铁木辛柯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-伯努利计算结果比较,验证了本文方法求解短粗固有频率具有更好适用性.

  • 标签: 铁木辛柯梁 变截面 固有频率 弯曲振动
  • 简介:在辛体系下利用精细积分对矩形波导纵向排列介质PGB结构进行分析的基础之上,用响应面方法对滤波器进行了优化设计.采用棱单元对波导的横截面进行离散,然后导向哈密顿体系,运用基于黎卡提微分方程的精细积分求出一段介质和一段空气层的出口刚度阵,再将两区段合并得到一个周期段的出口刚度阵,从而可对所有周期进行合并以对问题求解.在分析的基础上建立了滤波器的优化设计模型,利用响应面方法将目标函数和约束函数近似显化,运用二次规划法对优化模型进行求解,得到了滤波性能最优的设计参数.算例表明本文方法是可行有效的.

  • 标签: 波导 PBG结构 滤波器 精细积分 HAMILTON体系 响应面方法
  • 简介:首先基于Euler-Bernoulli原理,建立了一柔性悬臂撞击系统的动力学方程,并给出了模态分析方法;然后在若干基本假定和定义的基础上,利用Karhunnen-Loève展开这一正交分解手段,给出了体现动力系统主要特征的降阶模型,可将系统的本征值进行新的表述;最后将所提方法应用于柔性悬臂撞击系统的降阶分析过程中,并给出了相应数值例题.结果表明:本方法可以用少量的模态准确模拟可控系统的动力学特性,可为系统控制研究提供基础.

  • 标签: 降阶方法 撞击 ve 柔性梁 柔性悬臂梁 动力学方程
  • 简介:为了获得移动质量沿匀速运动的系统动态响应,建立了时空有限元数值求解模型.考虑移动质量惯性项,得到移动质量-时变系统的动力学方程.应用时空有限元法.得到了移动集中质量作用下Ber-noulli-Euler离散单元的质量矩阵、刚度矩阵.与Newmark-β法、Wilson-θ法计算结果进行比较,时空有限元法计算的动态响应的精度更高.

  • 标签: 移动质量 时空有限元法 数值分析
  • 简介:大型柔性空间结构的振动控制问题引起了广泛的关注.压电材料以其低质量、宽频带和适应性强等特点,非常适合于柔性空间结构的振动控制.本文针对上下表面粘贴有分布压电传感器和作动器的智能结构,提出了一种考虑压电材料对结构质量、刚度影响的高阶有限元模型.考虑到空间结构可能承受较大的热载荷,在模型中计及了压电材料的热电耦合效应.采用常增益负反馈控制方法、常增益速度负反馈控制方法、Lyapunov反馈控制方法和线性二次型调节器方法(LQR)设计主动控制器,实现了智能结构脉冲激励下的振动主动控制.仿真结果表明,LQR方法更能有效的实现结构振动控制,并且具有更低的作动器峰值电压,但不能消除热载荷引起的结构静变形.

  • 标签: 主动振动控制 柔性空间结构 压电材料 有限元 Lyapunov反馈 LQR方法
  • 简介:研究了一类抽象耦合非线性方程组在Hilbert空间中的初值问题.首先运用Galerkin方法对两个方程进行一定的处理,然后证明收敛性,最后证明了上述非线性方程组的整体弱解的存在性.

  • 标签: 非线性 耦合 梁方程 整体解
  • 简介:首先建立了柔性悬臂非线性非平面运动的偏微分方程;然后运用Galerkin和多尺度方法得到平均方程,并利用规范形理论进一步将方程化简;最后用能量相位法求出多脉冲跳跃的能量函数序列.Dynamics软件数值计算表明:在系统中确实存在着由多脉冲跳跃而导致的Smale马蹄型混沌.

  • 标签: 非线性动力系统 混沌动力学 柔性悬臂梁 多脉冲轨道分析
  • 简介:主要对含裂纹在振动与超声波联合激励下所出现的非线性动力响应的机理和特性进行研究.将疲劳裂纹在外加激励下的状态简化为周期性张开一『才】合的非线性过程,基于圣维南原理,采用有限元方法建屯了含非对称疲劳裂纹的非线性数值分析模型.利用非线性输出频率响应函数(NOFRFs)概念,对裂纹在高一低频简谐激励下所出现的非线性动力响应特性的机理进行了解释.具体以悬臂为例,仿真分析了裂纹深度和裂纹位置等参数的变化对系统非线性动力响应特性的影响规律.

  • 标签: 非线性特性 裂纹检测 多频激励 非线性输出频率响应函数
  • 简介:对构造的单边碰撞悬臂系统进行实验的定性研究,在基础激励实验中,变换多次激励频率,通过加速度传感器测量悬臂测点的响应信号,并通过力传感器测量得到限位器与柔性悬臂之间的碰撞力.通过Matlab软件对实测响应的时、频域分析处理,观察到系统复杂的周期、概周期、混沌等多种运动形式,并发现其中运动形式变化的区间存在突变.尝试对实验时域数据计算最大Lyapunov指数,以进一步验证其中混沌的存在,进一步发现了混沌响应下末端加速度响应与碰撞力的传递函数具有频响函数特征.实验研究体现了非线性动力学现象,也对分析应用混沌运动的实验结果提供了一个新视角.

  • 标签: 非线性振动 悬臂梁 单边碰撞 周期运动 混沌运动
  • 简介:研究了沿轴向飞行粘弹性夹层的热弹耦合振动响应.考虑材料变形与传热的相互影响,建立了轴向运动粘弹性夹层的热弹耦合振动控制方程;将方程中激励项(温度函数与外激力)拟合为时间的函数,采用伽辽金法得到方程的位移解,并在每一个微小的时间段内采用迭代收敛的数值方法对热传导方程进行求解得到温度场.使用数值方法讨论了轴向飞行运动速度和热载荷持续时间对其振动响应的影响.研究表明:稳定振动时飞行速度对位移影响较大,对温度影响较小;热冲击对振动位移响应有较大影响,并改变振动特性.

  • 标签: 夹层梁 热弹耦合 轴向飞行 Kelvin粘弹模型 横向振动
  • 简介:从考虑损伤的粘弹性材料的一种卷积型本构关系出发,建立了在有限变形下损伤粘弹性Timoshenko的控制方程.利用Galerkin方法对该组方程进行简化,得到一组非线性积分-常微分方程.然后应用非线性动力学数值分析方法,如相平面图,Poincare截面分析了载荷参数对非线性损伤粘弹性Timoshenko动力学性能的影响.特别考察了损伤对粘弹性的动力学行为的影响.

  • 标签: 损伤粘弹性固体 Timosenko梁 几何非线性 混沌 非线性动力学
  • 简介:为研究斜拉桥中索与、索与索之间的耦合振动问题,建立了斜拉桥的单-多索力学模型.考虑索的初始垂度引起的几何非线性因素的影响,将多索模型分段处理,基于索、经典的面内振动的微分方程,通过索、连接处的动态平衡条件,建立多索模型面内振动理论.以双索为例,应用分离变量法,结合边界条件,求解双索斜拉模型平面内自由振动的特征值问题.同时,建立双索的有限元模型,有限元所得结果与本文理论研究吻合良好.最后对CFRP索模型的各项相关重要参数进行分析,并将本文理论与课题组前期成果进行对比分析.研究表明,CFRP索能极大改善双索模型的基本动力学性能.增大拉索轴向刚度能明显提高模型的低阶频率,而弯曲刚度的提高对其高阶频率的提高比较明显.

  • 标签: 多索梁 模态分析 CFRP索 频率 有限元
  • 简介:考虑了剪滞翘曲应力自平衡条件、剪切变形和剪力滞后效应等因素的影响,本文提出了一种对宽翼薄壁T形动力学特性的分析方法.分析中为了准确反应T形翼板的动位移变化,三个广义动位移被引入,且以能量变分原理为基础建立了T形动力反应的控制微分方程和自然边界条件,据此对T形的动力反应特性进行了分析,揭示了T形桥动力反应的规律.算例中,对比了考虑和不考虑剪滞翘曲应力自平衡条件对T形动力反应的影响,结果显示考虑剪滞翘曲应力自平衡条件的计算方法与有限元数值解吻合更好.

  • 标签: T形梁 剪力滞后 自平衡条件 动力反应 能量变分原理
  • 简介:研究了变速轴向运动黏弹性参激振动受拉力扰动时在主参数共振和组合参数共振范围内的稳定性.轴向运动的黏弹性本构关系引入了物质时间导数.当参激频率接近某一阶固有频率2倍时将发生主参数共振;当参激频率接近某两阶固有频率之和时将发生组合参数共振.运用多尺度法,直接求解轴向运动的控制方程,导出了稳定性边界方程.最后,通过数值算例给出了变速轴向运动的黏阻尼和干扰拉力对失稳区域的影响结果.

  • 标签: 轴向变速梁 黏弹性 拉力扰动 参数共振 稳定性