弹性非保守系统的拟变分原理

在文献［１］的基础上，进一步考虑系统的运动性态，提出并证明了弹性非保守系统的拟变分原理，并利用该变分原理及有限元法分析薄板的弹性动力学响应问题。结果表明，所提出的变分原理能较好地满足薄板非保守系统的动力学响应数值计算的要求．     

广义非保守系统两类变量广义拟变分原理

为了进一步研究广义非保守系统的广义拟变分原理,同时考虑到阻尼力和伴生力的影响,首先明确了广义非保守弹性力学系统的基本方程,然后应用变积方法,建立了广义非保守弹性动力学系统的两类变量的广义拟变分原理,并应用两类变量的广义拟余能原理求解了一个广义非保守弹性结构系统具体算例,该方法较好地处理了动力分析中的一些复杂问题,顺利求得问题的解析解.     

非保守弹性动力学初值问题两类变量的广义变分原理

非保守系统广义变分原理的研究涵盖了许多学科,是一个相当重要的研究领域.按照广义力和广义位移之间的对应关系,将弹性动力学的动态平衡方程和几何方程分别卷乘上相应的虚量,然后积分、代数相加.考虑到体积力和面积力均为伴生力,建立了非保守系统初值问题卷积型两类变量的广义拟变分原理.应用第一类卷积型两类变量广义拟余能原理研究了一个典型的非保守动力学系统初值问题的动态特性,并给出同时求解该系统的内力和变形两类变量的计算方法.理论和计算都表明,将非保守系统卷积型两类变量广义拟变分原理和计算方法退化到保守系统,可得到保守系统卷积型两类变量广义变分原理和相应的计算方法.     

非綫性弹性理论的泛变分原理

本文从泛能量泛函出发,提出并证明了非线性弹性理论静力学(或动力学)的非保守、有跳变和分区问题的统一变分原理——泛变分原理。由泛能量待定泛函出发可直接得出各种变分原理。     

弹性单体初值问题的拟变分原理及其应用

单柔体动力学是多柔体动力学的基础,把单柔体动力学的理论研究好了,多柔体动力学的理论也就水到渠成了;另外,单柔体动力学还有它独特的重要应用.文章应用简捷的方法,建立了非保守单柔体动力学的卷积型拟变分原理,推导了非保守单柔体动力学的卷积型拟变分原理的拟驻值条件.以弹性拦截器为例说明了变形速度对弹性单体运动轨迹和运动姿态的影响,研究了弹性单体的动力特性.讨论了解析法与数值法的互补特性.     

粘弹性阻尼对柔性多体系统瞬态响应的影响

对粘弹性材料阻尼对柔性多体系统动力学瞬态响应的影响进行数值研究，用Ｊｏｒｄａｎ变分原理建立系统动力学方程，采用独立铰坐标描述相邻物体间的大位移运动，用一致质量有限单元法对变琪体进行离散，并引入振动正则模态降低弹性自由度的数目，对系统中的粘弹性部件工程中常用的Ｋｅｌｖｉｎ－Ｖｏｉｇｔ模型，文末计算了两弹性臂机器人操作手在不同阻尼系数下的动力学响应，并与线弹性模型进行比较。     

非保守系统的Lagrange方程

如何将Lagrange方程应用于连续介质动力学,一直是学术界关注的理论课题。如何将Lagrange方程应用于非保守连续介质动力学的问题的研究难度更大。本文应用Lagrange-Hamilton体系,非保守系统的Lagrange方程是非保守系统的Hamilton型拟变分原理的拟驻值条件,成功地将Lagrange方程应用于非保守连续介质动力学。进而应用非保守系统的Lagrange方程推导出非保守连续介质动力学的控制方程,为研究非保守连续介质动力学开辟了一条新的有效途径。     

弹性结构非保守系统的广义拟余能原理及其应用

非保守系统的广义拟变分原理在求解科学和工程问题的解析解和近似解方面有广泛的应用前景.由保守系统的最小余能原理出发,并考虑伴生力的特性,分别采用加零变换法和变积方法推导适用于弹性结构系统的广义拟余能原理.并将该原理应用于流固耦合问题,给出同时求解结构的内力和变形两类变量的计算方法.广义拟余能原理的建立为非保守系统的有限元计算提供了重要的理论依据.     

非保守分析力学的拟变分原理

变形体力学的广义变分原理在有限元素法和其他近似计算方法的应用方面取得重大成功,但将广义变分原理推广到分析力学中去的研究进展缓慢,难度很大.针对该问题,首先明确了非保守分析力学问题的控制方程,并按照广义力和广义位移之间的对应关系,将各控制方程乘上相应的虚量积分并代数相加,考虑到系统的非保守特性,建立了非保守分析力学问题的拟变分原理和广义拟变分原理.进而建立了非完整非保守分析力学问题的拟变分原理和广义拟变分原理,并给出合适的算例.     

弹性动力学Gurtin型广义变分原理

本文按照Gurtin方法提出了含有两个任意参数的弹性动力学广义变分原理。参数的不同取值以及附加不同的约束条件,可以得到多种弹性功力学Gurtin型变分原理。     

非保守分析力学初值问题的拟变分原理

由于变形体力学的广义变分原理在有限元素法和其他近似计算方法的应用方面取得重大成功,各国学者努力将广义变分原理的研究推广到分析力学中去.经过长期研究,明确了分析力学初值问题的控制方程,按照广义力和广义位移之间的对应关系,将各控制方程卷乘上相应的虚量并代数相加,考虑到系统的非保守特性,进而建立了非保守分析力学初值问题的拟变分原理和广义拟变分原理,并推导了相应的拟驻值条件.应用卷积型拟势能变分原理研究了有粘性阻尼的单自由度受迫振动系统,得到系统的振动方程及随阻尼衰减解和稳态解.     

损伤黏弹性Timoshenko梁的广义变分原理

从考虑损伤的黏弹性材料一种卷积型本构关系出发，应用Timoshenko梁变形的基本假设，建立了损伤黏弹性Timoshenko梁的静、动力学行为研究的数学模型．同时，利用卷积，建立了相应的Gurtin型广义变分原理，该广义变分原理可以看成是黏弹性Timoshenko变分原理的一种推广。     

变质量非完整系统Hamilton正则方程的积分因子和守恒定理

提出了变质量非完整非保守系统守恒定理构成的一般途径，给出了积分因子的定义，研究了定恒是存在的必要条件，建立了变质量非完整非保守动力学系统Hamilton正则方程的守恒定理，并举例说明结果的应用，由实例可明显看出，用积分因子理论求系统的守恒量，与以前的方法相比，具有限制条件少，运算简单的优点，因此有广泛的应用价值。     

关于速度空间中的积分变分原理

本文提出了速度空间中的两种积分变分原理,讨论了存在驻值原理的条件及极值性质,最后讨论了速度空间中的变分原理在弹性动力学中的应用。     

带倾斜薄板的梯形声场建模及其振声特性分析

针对带倾斜薄板的梯形声场声学建模问题,提出了一种基于Chebyshev-变分原理的非规则声场-结构耦合系统建模方法,建立了弹性边界约束下倾斜薄板-梯形封闭声场耦合模型。将结构位移和声场声压分别表示成多重Chebyshev级数形式,按照利兹方法分别求解结构和声场的拉格朗日泛函,得到耦合系统的特征方程并求得系统的固有频率和模态。与有限元结果的对比验证了本文方法的正确性,并就结构边界条件及声场倾斜角度对耦合系统固有频率的影响进行了分析。分析结果表明:倾斜角的存在增强了声场模态的不规则程度,倾角的增大使得耦合系统板控频率依次递减,而腔控频率的变化趋于复杂;薄板倾斜边界约束的释放使得耦合系统各阶固有频率显著减小。     

弹性力学变分原理的内在演变关系及等价性证明

建立有限元模型是基于各种各样的变分原理，本文系统论述了弹性力学传统变分原理的内在演变关系，并给出了最一般意义的二类变量广义变分原理等价性的证明方法。     

用变分原理建立统一的薄板弯曲问题的边界积分方程

本文利用变分原理导出了薄板小挠度弯曲问题,温克尔弹性地基板及薄板弯曲振动的边界积分方程,这些方程呈现了统一的边界积分的表达形式。     

无摩擦单侧约束薄板的后屈曲分析

研究分析受有无摩擦的单侧约束及纵向和横向可变载荷的弹性薄板的后屈曲特性 .利用弹性力学最小势能原理及变分原理 ,选取带有未知系数的无穷级数形式的函数作为泛函的试函数来求解薄板的非线性大挠度弯曲问题 ,经过计算和分析得出薄板的挠度变化与外载荷之间的关系曲线 .了解并追踪了薄板在不同的几何及载荷边界条件下的屈曲和后屈曲行为 ,证实了此类薄板在后屈曲阶段具有跳跃和分叉的特性 .研究结果也证明了基于最小势能原理的变分法在分析薄板屈曲问题中的有效性     

柔性机构非线性有限元分析变分方程的理论推导

本文介绍弹性构件用转动付或移动付联接所组成的平面机构有限元分析的变分方程.所导的几何非线性理论是用来论述这类柔性系统的弹性特性的,而动力学模型是包含了刚体和弹性体运动的惯性偶合项.变分方程是用来预测四杆铰链机构和曲柄滑块机构试验系统的弹性动力响应.     

关于变分学中逆问题的研究

研究了变分学中的逆问题.通过变积概念的引入,给出了一种系统地推导弹性力学中各种变分原理的途径.本文将这种方法应用于线弹性动力学,得到了各种Gurtin型的变分原理,目前已有结果为其中一部分.