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相似文献
 共查询到20条相似文献,搜索用时 15 毫秒
1.
Nonlinear parametric vibration of axially accelerating viscoelastic strings is investigated via an approximate analytical approach. The standard linear solid model using the material time derivative is employed to describe the string viscoelastic behaviors. A coordinate transformation is introduced to derive Mote’s model of transverse motion from the governing equation of the stationary string. Mote’s model leads to Kirchhoff’s model by replacing the tension with the averaged tension over the string. An asymptotic perturbation approach is proposed to study principal parametric resonance based on the two models. The amplitude and the existence conditions of the steady-state responses are determined by locating the nonzero fixed points in the modulation equations resulting from the solvability condition. Numerical results are presented to highlight the effects of the material parameters, the axial-speed fluctuation amplitude, and the initial stress on steady-state responses.  相似文献   

2.
A development of the beam model of the axially moving sandwich continua with elastic faces and the core characterized by viscoelastic properties is presented in this paper. Two-parameter Kelvin–Voigt rheological model is used to describe material properties of the core. The Galerkin method is used to solve the governing partial differential equation. Dynamic analysis of the composite with two aluminum facings and a polyurethane core is carried out. The effect of the transport speed, the core thickness and the internal damping of the core material on the dynamic behavior of the system is investigated in undercrtitical and supercritical range of transport speed.  相似文献   

3.
Two-to-one parametric resonance in transverse vibration of an axially accelerating viscoelastic string with geometric nonlinearity is investigated. The transport speed is assumed to be a constant mean speed with small harmonic variations. The nonlinear partial differential equation that governs transverse vibration of the string is derived from Newton's second law. The method of multiple scales is applied directly to the equation, and the solvability condition of eliminating secular terms is established. Closed-form solutions for the amplitude of the vibration and the existence conditions of nontrivial steady-state response in two-to-one parametric resonance are obtained. Some numerical examples showing effects of the mean transport speed, the amplitude and the frequency of speed variation are presented. Lyapunov's linearized stability theory is employed to analyze the stability of the trivial and nontrivial solutions for two-to-one parametric resonance. Some numerical examples highlighting the effects of the related parameters on the stability conditions are presented.  相似文献   

4.
丁虎  陈立群   《振动与冲击》2012,31(5):135-138
研究非线性轴向运动黏弹性Rayleigh梁因速度周期变化产生的亚谐波共振。轴向运动速度在平均速度附近做简谐周期性脉动。通过取物质导数的Kelvin本构关系描述Rayleigh梁的黏弹性。运用多尺度近似解析方法,构建轴向运动Rayleigh梁的非线性偏微分方程的可解性条件,分析参数振动稳态响应的振幅与扰动速度频率关系。并运用微分求积方法直接离散非线性Rayleigh梁的控制方程,以验证近似解析方法分析。通过数值算例,分析了系统参数对稳态响应曲线的影响。  相似文献   

5.
轴向运动黏弹性梁横向非线性受迫振动   总被引:3,自引:2,他引:1       下载免费PDF全文
丁虎  陈立群 《振动与冲击》2009,28(12):128-131
运用微分求积法数值研究不同边界条件下轴向运动黏弹性梁受到简谐外激励的横向受迫  相似文献   

6.
粘弹性变速运动梁稳定性的直接多尺度分析   总被引:7,自引:0,他引:7  
研究粘弹性轴向加速运动梁横向振动的稳定性。将多尺度法直接应用于系统控制方程,导出了消去长期项的可解性条件。利用该条件得到了次谐共振和组合共振的稳定边界。给出的数值算例说明了粘弹性系数对稳定性边界的影响。  相似文献   

7.
运动悬索的稳态构形与自振频率分析   总被引:1,自引:0,他引:1  
考虑运动悬索速度的影响,建立了运动悬索动量方程,将此方程应用于稳定运动悬索,得到了稳定运动的速度-初始角函数关系和分叉条件,分析了运动悬索可能的曲线形状,指出了可能存在的不稳定现象和提高传动平稳性的途径.通过计算,得到了悬索的速度-初始角曲线.可根据速度-初始角方程和分叉条件,通过增加初始轴力等手段达到稳定运动目的.通过对运动悬索平面运动分析,得到了其非线性运动控制方程,定性分析了运动速度对悬索自振频率的影响.指出了当运动速度等于横向弹性波速度时系统将发生基频共振.  相似文献   

8.
李彪  唐有绮  丁虎  陈立群 《振动与冲击》2012,31(13):142-146
研究轴向运动黏弹性Timoshenko梁横向非线性强受迫振动的稳态响应。由广义Hamilton变分原理推导出轴向运动黏弹性Timoshenko梁横向振动的控制方程及相应的边界条件。模型中考虑剪切模量、转动惯量对梁的影响。黏弹性本构关系中运用Kelvin模型并引入物质时间导数。对控制方程施用直接多尺度法,建立强受迫共振的可解性条件,得到稳态响应振幅与激励频率关系曲线。应用Routh-Hurwitz判据判断稳态响应振幅的稳定性。利用数值结果给出不同参数下,如非线性系数、激励振幅与黏弹性阻尼等对稳态幅频响应及稳定性影响。  相似文献   

9.
移动质量作用下轴向运动悬臂梁振动特性分析   总被引:3,自引:1,他引:3       下载免费PDF全文
刘宁  杨国来 《振动与冲击》2012,31(3):102-105
将弹炮发射系统简化为移动质量作用下的轴向运动悬臂梁系统,推导了轴向运动梁的振动方程,采用修正的Galerkin法离散求解该偏微分方程,得到以模态坐标表示的二阶时变常微分方程组,通过Newmark-β法对方程组进行了求解。计算结果表明,移动质量载荷主要使梁的一阶模态受到激励,移动质量的大小和运动速度对悬臂梁的振动响应影响较大,在移动质量作用下梁的伸缩运动都处于不稳定状态;在移动质量脱离悬臂梁后,梁的轴向收缩运动使得梁的瞬时振动频率不断减小,振动位移逐渐衰减,而振动速度逐渐增大,梁的运动处于不稳定状态,伸展时梁的自由振动规律相反。  相似文献   

10.
轴向运动黏弹性夹层板的多模态耦合横向振动   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
基于薄板小挠度理论和Kelvin-Voigt黏弹性本构方程, 建立了轴向运动黏弹性夹层板横向振动控制方程, 研究了其横向振动特性。采用一阶和二阶Galerkin截断得到夹层板横向振动的特征方程, 讨论了两种夹心层所占总厚度比率下轴向运动速度对其横向振动特性的影响。研究表明: 在未超过临界速度前, 无论一阶还是二阶截断, 在定性描述系统特征上二者相同, 但一阶截断不适合描述轴向运动速度超过临界速度的情形; 对四边简支黏弹性夹层板, 临界速度和发生耦合模态颤振的速度随着夹心层比率的减少逐渐增大。  相似文献   

11.
刘芳  陈立群  骆毅 《振动与冲击》2004,23(3):99-100
基于轴向运动弦线的横向振动复模态分析,研究轴向运动弦线的共振,并计算共振时的振动响应。  相似文献   

12.
由Hamilton原理建立轴向运动功能梯度Timoshenko梁运动微分方程组,通过引入新未知函数,将方程组化为该函数的四阶偏微分方程。用WDQ法获得简支FGM Timoshenko梁特征方程及复频率与轴向运动速度变化关系。分析梁随轴向运动速度变化的失稳形式,并与均质材料梁进行比较。分析梯度指标、梁长高比对FGM Timoshenko梁动力稳定性影响。  相似文献   

13.
崔金星  孙建亮  彭艳  邢建康 《工程力学》2024,104(5):234-246

研究了热轧过程机架间运动板带动力学特征及其影响因素。基于热轧过程板带张力形成机理,考虑机架间板带张力建立了动态张力模型;同时,考虑热轧机活套辊对运动板带的支撑作用,基于Hamilton理论建立了运动板带等效运动梁模型,并基于四阶Galerkin截断法对偏微分方程进行离散化,得到系统四阶常微分方程组。仿真分析机架间板带张力、速度和活套辊支承刚度对运动板带动力学特性的影响,以及运动板带在辊系振动引发的速度摄动下振动特征和影响规律。结果表明:张力、板带速度和活套支撑辊刚度均影响板带动力学模态特征,且活套辊支撑作用可降低板带振动幅值;在热轧工艺范围内,调整板带张力和速度对运动板带的稳定性影响不大;辊系振动造成板带运动速度呈摄动特征,且摄动频率和幅值与板带振动强度关系密切。该研究对热轧过程机架间运动板带稳定性分析和活套控制设计提供参考。

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14.
研究轴向运动梁在外激励力作用下非线性振动的联合共振问题.利用哈密顿原理建立横向振动的轴向运动梁的振动微分方程,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.采用IHB法进行非线性振动求解,分析在内共振条件且外激励作用下的联合共振问题,对周期解进行稳定性的判定.典型算例获得了不同外激励力振幅时系统非线性振动的复杂频幅响应曲线.  相似文献   

15.
粘弹性阻尼隔振体的非线性振动分析   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
 研究了由基础振动激励、粘弹性材料隔离的被动隔振体的非线性动力响应.用变形的三次多项式函数表征隔振材料的非线性刚度,用分数阶算子表征阻尼,建立被动隔振体的分数阶非线性动力学方程.用谐波平衡法研究其非线性动力响应特性,得出频率响应方程和幅频曲线,分析了非线性因素对系统的影响.最后,用Floquet理论讨论了周期解的稳态性和稳定区间.分析结果表明,含分数阶算子的动力学模型能够准确地描述粘弹性材料隔振器的动态特性.忽略隔振材料的阻尼非线性、刚度非线性将导致隔振设计和隔振效果分析的明显误差.分析方法和结论为精确进行粘弹性材料的被动隔振设计和隔振效果评价提供理论参考.  相似文献   

16.
采用改进傅里叶级数展开建立了轴向载荷条件下弹性边界约束梁结构振动分析模型。通过在梁结构两端引入平动和旋转位移约束弹簧,相应设置约束弹簧刚度系数可以实现对任意边界条件及其组合的模拟。梁结构振动系统位移场采用傅里叶级数附加边界光滑函数进行构建,利用能量原理建立轴向载荷作用下梁结构总动能、总势能和外力做功项,并结合瑞利-里兹步骤获得系统特征矩阵方程。通过数值算例,验证了该模型对不同边界条件、轴向载荷作用下梁结构振动特性分析的正确性与可靠性。在此基础上,研究了边界约束弹簧横向刚度、旋转刚度、轴向载荷等系统参数及激振力对梁结构振动特性的影响。该模型具有高效、高精度等特点,为研究轴向载荷作用下复杂边界条件梁结构振动行为提供了有效分析手段。  相似文献   

17.
轴向运动体系横向非线性振动的联合共振   总被引:11,自引:0,他引:11  
研究轴向运动体系横向非线性振动的联合共振问题。根据哈密顿原理建立梁的横向运动微分方程.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.进而采用多元L—P方法对具有内部共振条件下的轴向运动梁的联合共振问题进行求解。典型算例表明多元L—P法是一个适合于轴向运动体系非线性振动分析的好方法.在小振幅振动时其计算结果与增量谐波平衡法(IHB法)的结果相一致。  相似文献   

18.
混杂边界轴向运动Timoshenko梁固有频率数值解   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
运用微分求积方法求解两端带有扭转弹簧且弹簧系数均可任意变化的非对称下的轴向运动Timoshenko梁的固有频率。以权系数修改法处理轴向运动Timoshenko梁的混杂边界。研究系统的前两阶固有频率随轴向速度、刚度系数以及弹簧弹性系数变化的情况,并将数值计算结果与半解析半数值的研究结果进行比较,结果表明,数值计算结果与半解析半数值结果基本吻合。  相似文献   

19.
王波  陈立群   《振动与冲击》2012,31(5):87-91
给出了一种利用微分求积法处理非线性轴向变速黏弹性梁的混杂边界条件的方法。利用微分求积法数值求解具有混杂边界轴向变速黏弹性梁的控制微分方程,将混杂边界条件直接引入到控制微分方程高阶导数的微分求积解权系数矩阵中。使用这种方法研究了非线性轴向变速黏弹性梁主参数共振的稳态幅频响应,并对算例的微分求积解和解析近似解做了比较。  相似文献   

20.
The stress and creep analysis of structures made of micro-heterogeneous composite materials is treated as a two-scale problem, defined as a mechanical investigation on different length scales. Reinforced composites show by definition a heterogeneous texture on the microlevel, determined by the constitutive behaviour of the matrix material and the embedded fibres as well as the characteristics of the bonding properties in the interphase. All these heterogeneities are neglected by the finite element analysis of structural elements on the macroscale, since a ficticious and homogeneous continuum with averaged properties is assumed. Therefore, the constitutive equations of the substitute material should well reflect the mechanical behaviour of the existing micro-heterogeneous composite in an average sense.The paper at hand starts with the brief outline of a micromechanical model, named generalized method of cells (GMC), which provides the macrostress responses due to macrostrain processes as well as the homogenised constitutive tensor of the substitute material. The macroscopic stresses and strains are obtained as volume averages of the corresponding microfields within a representative volume element. The effective material tensor constitutes the mapping between the macro-strains and the macro-stresses. The cells method is used for the homogenisation of the unidirectionally reinforced single layers of laminates made of viscoelastic resins and flexibly embedded elastic fibres. The algorithm for the homogenisation of the constitutive properties runs simultaneously to the finite element analysis at each point of numerical integration and provides the macro-stresses and the homogenised constitutive properties. The validity of the proposed two-scale simulation is investigated by solving boundary value problems and comparing the numerical results for the structures to the experimental data of creep and relaxation tests or analytical solutions.  相似文献   

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