内共振作用下轴向运动黏弹性梁横向受迫振动EI北大核心CSCD

研究内共振与外部激励共同作用下,轴向运动黏弹性梁横向非线性振动的稳态响应。在运动梁动力学建模中采用Kelvin本构关系,并取物质时间导数。首次将直接多尺度法应用到轴向运动连续体的内共振研究。通过直接对连续体的偏微分-积分控制方程运用多尺度法,建立内共振条件下的横向非线性受迫共振的可解性条件。并通过稳定性分析,得到稳态响应解的稳定边界。另外还考察了参数对响应的影响。运用数值仿真验证了近似解析方法的正确性及有效性。     

两平行导线间轴向运动载流梁的非线性主共振

研究轴向运动载流梁在两平行导线产生磁场中的主共振问题。给出两平行导线间载流梁处磁感应强度及所受电磁力表达式,推得轴向运动载流梁的横向振动微分方程。应用伽辽金积分法,得到轴向运动梁无量纲化的非线性振动微分方程。采用多尺度法进行求解,得到系统关于前两阶模态非线性方程的近似解析解以及主共振幅频响应方程。通过算例,得到了轴向运动载流梁共振幅值随调谐参数、载流电流密度、导线电流和位置的变化关系曲线图。结果表明,各相关物理和几何参数的改变对系统共振特征有较大影响,且非线性振动特征较为明显。     

轴向运动形状记忆合金层合梁的参强联合共振EI北大核心CSCD

该研究探讨了轴向变速运动形状记忆合金(shape memory alloy,SMA)层合梁在简谐激励下的参强联合共振问题。基于SMA的Falk多项式本构模型,结合Timoshenko梁理论推导了轴向运动SMA层合梁的非线性振动方程。利用伽辽金积分法对其进行时间变量和空间变量的离散,用多尺度法以及坐标变换的方法推导系统参强联合共振的幅频响应方程。通过算例分析,得到不同物理参数变化时的幅频响应曲线图和振幅-参数曲线图,分析了轴向速度、温度及强迫激励对系统参强联合共振特性的影响。结果表明,系统呈现典型的非线性振动特征和复杂的动力学行为。     

超临界轴向运动Timoshenko梁横向受迫振动EI北大核心CSCD

研究外部激励作用下,超临界轴向运动Timoshenko梁横向非线性振动的稳态响应。通过对非零平衡位形的坐标变换,从轴向运动Timoshenko梁的横向振动控制方程推导得到超临界速度下受横向外部激励的陀螺系统标准控制方程。运用Galerkin截断法数值研究超临界下轴向运动Timoshenko梁的稳态周期幅频响应关系,并通过与超临界速度下轴向运动Euler-Bernoulli梁的稳态幅频响应曲线进行对比,研究Euler-Bernoulli梁理论的适用范围。     

外激励力作用下的轴向运动梁非线性振动的联合共振

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.     

轴向运动体系横向非线性振动的联合共振

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。     

纵向磁场中导电薄板的亚谐共振

基于麦克斯韦方程和弹性动力学理论,导出了纵向磁场中导电薄板的非线性磁弹性耦合振动方程和电动力学方程,运用伽辽金法推得了两对边简支导电条形板的达芬型振动方程.针对亚谐波共振问题,应用多尺度法进行求解,得到了相应的近似解析解和幅频响应方程以及非平凡解存在条件.应用李雅普诺夫稳定性理论,对解的稳定性进行了分析,得到了稳态解稳...     

黏接界面脱黏损伤的缺陷局部内共振识别方法EI北大核心CSCD

黏接结构的界面脱黏将导致结构完整性的破坏,对界面黏接状态进行有效的检测和评估具有重要意义。提出一种基于缺陷局部内共振的界面脱黏损伤识别方法,通过建立黏接界面局部缺陷的双自由度非线性模型,利用多尺度方法分析了界面脱黏缺陷局部内共振产生机理,确定内共振损伤识别方法需要特定的激励条件;以铝梁黏接结构为试验对象,基于表面粘贴的压电作动/传感晶片,产生不同频率和幅值的激励信号,对传感晶片响应信号进行频谱分析,通过缺陷局部2∶1内共振出现特有的饱和现象对黏接界面脱黏损伤进行有效识别。仿真与试验结果表明,内共振饱和现象需要特定的激励条件,能够有效放大结构局部缺陷的非线性信号特征,提高了噪声干扰下的黏接结构界面脱黏非线性损伤的检测能力。     

中空玻璃在动荷载作用下的主参数共振分析EI北大核心CSCD

在动荷载作用下,考虑中空玻璃空腔体积改变与空腔内气体压强的关系、玻璃的双模量特性、大挠度变形时玻璃的中面拉力、玻璃的阻尼以及惯性力等因素,利用静力平衡方程、几何变形方程及物理方程,建立了玻璃的动力学方程;运用多尺度法求解玻璃的动力学方程,得到了玻璃的幅频响应方程和相频响应方程;分析了阻尼系数、玻璃的边长、厚度等因素对玻璃振幅的影响,分析结果表明:阻尼系数和玻璃边长对振幅的影响较大,玻璃厚度的影响较小。     

具有运动速度的印刷纸板的稳定性分析EI北大核心CSCD

以陕西北人PRC250烟包专用机组式凹版印刷机印刷承印物-克重为250 g/m2的纸板为研究对象,基于运动薄板理论,将具有一定厚度并具有一定抗弯刚度的印刷纸板简化成薄板模型,对具有运动速度的印刷纸板的稳定性进行研究。建立了纸板的动力学模型,通过能量法及变分原理建立了运动纸板的横向振动微分方程。采用伽辽金无网格法对振动微分方程进行离散,得到其复特征值方程。通过数值计算,分析讨论了不同边界条件对运动印刷纸板的动力稳定区域的影响,确定了PRC250烟包专用机组式凹印机上满足对边简支对边自由边界条件的印刷纸板,其发散失稳的临界速度为27.55 m/s。这一结论为印刷设备稳定工作区间的确定和结构优化提供了理论依据。     

纵向与横向振动耦合作用下轴向运动梁的非线性振动研究

利用增量谐波平衡法(IHB法)研究轴向运动梁在纵向与横向振动耦合作用下的非线性振动,尤其是在横向第1,2固有频率之比1/2接近1：3情况下的内部共振。首先利用哈密顿原理建立非惯性参考系下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。再利用IHB法进行非线性振动的分析。典型算例获得了纵向振动与横向振动耦合时非线性振动复杂的频幅响应曲线,探讨了耦合情况下对系统振动的影响,揭示了很多复杂而有趣的非线性现象。     

轴向运动黏弹性梁横向非线性受迫振动

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     

混杂边界轴向运动Timoshenko梁固有频率数值解

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。     

轴向运动变长度悬臂梁的振动控制

研究具有轴向运动速度、变长度悬臂梁的横向振动控制,提出了两种主动控制方案.采用Hamilton原理得到了端部带主动振子或跨内含有主动控制力的轴向运动悬臂梁的振动方程和边界条件.运用修正的伽辽金法得到了求解系统响应的近似方程.运用LQR法设计了主动振子和主动力的控制器,其中采用加权系数法选择Q,R矩阵.用数值计算仿真了两种控制方案的效果.结果表明采用主动振子或主动力都能够有效地控制轴向运动悬臂梁的横向振动.在相同的初始条件下,主动力控制的效果比主动振子要好,但主动振子的物理可实现性要优于主动力.     

移动质量作用下轴向运动悬臂梁振动特性分析

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。     

轴向高速运动梁的热冲击动力学响应及控制

研究了轴向高速运动、两端自由梁的热冲击下横向振动响应及控制,采用Hamilton原理得到了受热冲击和控制力的轴向运动高速梁的横向振动方程和边界条件.运用修正的伽辽金法得到了求解系统响应的近似方程.数值仿真给出了速度2马赫时,系统的二阶模型在热冲击下的响应,发现响应较大.运用LQR法设计了最优控制器,其中采用加权系数法选择Q,R矩阵,比较了系统的无控制与有控制下的位移响应,结果表明控制效果良好.     

Dynamic analysis of an axially moving sandwich beam with viscoelastic core

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.     

轴向变速黏弹性Rayleigh梁非线性参数振动稳态响应

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。