非保守系统特征灵敏度分析直接法

当结构动力学系统的阻尼矩阵不能同时通过质量和刚度矩阵对角化时,线性振动系统的特征值问题就转化为二次特征值方程,相应的特征值和特征值向量以及它们的导数都成为复空间内的量.针对非保守系统的二次特征值问题,通过求解非齐次线性方程组,直接导出非保守系统特征值和特征向量的一阶灵敏度.提出的方法不需要非保守系统的全部模态,因此,适用于大型复杂结构的特征灵敏度分析.     

相关输入时保守或非保守耦合系统的统计能量分析

传统的统计能量分析(SEA)理论不能解决保守或非保守耦合系统在相关输入时的能量分析问题。本文在相关输入形式下非保守耦合振子能量分布与功率流的研究基础上,讨论了相关输入时保守或非保守耦合系统的能量分布与功率流,推导了功率平衡方程式及各有关功率项的计算式,建立了相关输入时耦合系统的统计能量分析原理。研究结果表明,输入形式对耦合系统的能量分布和功率流的总体特征有着显著的影响。作为理论的一个应用实例,本文还对受相关激励的保守或非保守耦合板的能量问题进行了理论和实验研究。     

小口径薄壁钢管水浸法超声波探伤系统研究

针对小口径薄壁钢管无损检测的需要,设计开发了一种基于水浸式超声波的双探头探伤检测系统.论述了该系统检测原理、总体结构、主要功能部件设计和软硬件系统的组成,分析介绍了检测软件系统的功能,并对探伤检测系统运行过程中由于振动引起的信号干扰等问题提出了解决方法,最后对系统进行了应用验证.     

确定轴向冲击下薄壁圆柱壳第二临界速度的新方法

研究薄壁圆柱壳的动态屈曲模式，有助于构造具有高吸能率的抗冲击结构。根据轴向冲击下的薄壁圆柱壳存在使其屈曲模式由轴对称转换为非轴对称的第二临界速度，且当冲击速度大于第二临界速度时薄壁圆柱壳的屈曲模式先呈现轴对称形式，然后随着冲击响应时间逐渐由轴对称形式转化为非轴对称形式这一理论，基于有限元仿真，比较撞击系统动能的时间历程和屈曲变形的时间历程，提出了用以确定第二临界速度的能量迭代法。应用此方法设计薄壁圆柱壳的动力屈曲结构可有效地减少试验次数，降低实验成本。该方法的可行性和正确性利用落锤实验得到了验证。     

非线性振动的模态方法

自从60年代Rosenberg 提出非线性振动系统模态概念以来,国外许多学者对之进行了大量的研究,取得了不少成果。但迄今为止,只研究了保守系统的模态,利用模态进行研究的也仅仅是系统的周期响应。我们将现有的非线性系统模态的概念加以发展,较系统地提出了一种利用非线性系统的模态研究非线性振动问题的方法——非线性振动的模态方法。该方法不仅适用于保守系统,而且适用于非保守自治系统和非自治系统;既可用来研究系统的周期响应,也可用来研究系统的非周期响应。     

薄壁结构剩余强度预测方法研究进展

综述了目前比较重要的薄壁结构剩余强度预测方法,介绍了采用应力强度因子、裂纹尖端张开位移δCTOD、裂纹尖端张开角度ψCTOA、内聚力模型参数、能量耗散、临界拉伸应力以及GTN损伤模型等方法预测剩余强度的详细过程,并比较了各种方法在预测薄壁结构剩余强度时的优缺点。此外对整体结构和非整体结构在预测时的一些细节问题也进行了分析,包括多位置损伤、裂纹偏移和分叉、焊接残余应力和强度适配以及粘接结构的问题等。     

薄壁结构工业CT尺寸测量误差与极限

针对增材制造复杂构件中薄壁结构的高精度尺寸测量需求,推导了薄壁结构经工业CT系统成像后的图像灰度分布函数及边界位置特征,并对比分析了半高宽法和最大灰度梯度法的适用范围,计算了基于CT成像的尺寸测量极限。通过对校准尺寸的薄壁结构进行工业CT扫描成像实验,测量不同厚度薄壁结构的壁厚尺寸。结果表明:对于尺寸大于CT成像系统可测壁厚尺寸极限的薄壁结构,半高宽法相比最大灰度梯度法测量误差更小。薄壁结构尺寸测量极限可通过实验测量CT成像系统的边扩散函数后利用计算模拟的方法获得。     

薄壁铣削加工颤振稳定性研究综述

针对薄壁铣削过程中的颤振问题。论述了薄壁铣削加工再生型颤振理论模型的研究进展;深入探讨颤振的根源—铣削力模型,对比分析薄壁铣削力经验模型、有限元模型及解析模型的优缺点;对薄壁铣削系统动态特性进行详细论述;刀尖频响函数求取法分为试验法、模态综合法和动柔度子结构耦合法;薄壁件动态特性研究法分为试验法、有限元法及解析法,详细论述了各种方法的原理、研究现状及优缺点。详细对比分析了频域法和时域法这两种稳定性求解方法,对介观尺度薄壁微铣削颤振稳定性相关研究进行探讨;并对薄壁铣削加工颤振稳定性研究现状和后续研究方向进行归纳和探讨。     

薄壁异形件检测系统研究

提出了一种利用薄壁异形测量夹具,DPA拍照系统、蓝光扫描仪等组合形式对薄壁异形件数模比对进行检测,并阐述了整套检测系统的组成、测量原理及检测方法。     

薄壁曲梁的横向弯曲稳定分析

根据势能驻值原理,从曲梁的变形几何方程出发,采用转换B3样条函数模拟薄壁杆件横截面的纵向位移场,得到含非线性应变的薄壁曲梁的能量方程,采用样条有限杆元法求解薄壁曲梁的横向弯曲稳定问题。方法很好地描述了薄壁曲梁的翘曲位移和剪滞效应,为分析薄壁曲梁弯扭问题提供了一种有效的方法。数值算例表明本方法的前处理简单、收敛速度快,精度高。     

A finite element method for non-self-adjoint problems

This paper presents a general theory and application of the finite element method for some special class of non-self-adjoint problems. The formulation employed here is based on the Galerkin method for linear boundary value and eigenvalue problems described by the partial differential equations of elliptic type, and it can be regarded as an extension of the usual displacement method formulated by the use of the principle of minimum potential energy. In order to illustrate its validity and feasibility, the method is applied to the problems of the two-group neutron diffusion equations and of the stability of a non-conservative system.     

基于峭度原则的EEMD-MCKD的柔性薄壁轴承故障特征提取

谐波减速器用柔性薄壁轴承运行过程中因内圈长、短轴交替产生周期性冲击成分.当柔性薄壁轴承发生故障后,这种正常的周期性冲击成分和因故障引起的冲击叠加在一起,使得其故障特征提取难度很大.针对这一特点,提出基于峭度原则的EEMD-MCKD的柔性薄壁轴承故障特征提取方法.首先使用集成经验模态分解算法(EEMD)对信号进行预处理,...     

成都华能电厂106.6 m钢筋砼冷却塔控制爆破拆除

介绍了1座高106.6 m、底部直径85.28 m的钢筋混凝土冷却塔的定向控制爆破拆除。针对冷却塔高度大、自重近9 000 t的特点,先采用预拆除方法将倾倒方向上一定高度的筒体由连续薄壁结构转变成独立薄壁柱体,然后只炸除人字立柱形成爆破切口,由此实现冷却塔的定向爆破拆除。根据薄壁立柱冲击溃屈的要求,确定了采用多段半秒延时起爆的设计原则,给出了相关的爆破参数。通过爆破过程中多方位的摄像观测和分析发现,应用半秒延时起爆技术逐渐对称地形成爆破切口,有利于冷却塔下坐前以及下坐过程中沿预定方向倾倒。     

具有局部分层的对称铺设层合板在非保守力作用下的屈曲分析

利用弹性非保守系统自激振动的拟固有频率变分原理,推导出复合材料矩形板受非保守随从力作用的变分方程,进而导出复合材料层合板含分层损伤的有限元基本方程及求解临界荷载力和固有频率的特征方程。用载荷增量法计算了不同边长比的复合材料矩形板在面内受随从力作用且含有分层的临界载荷,分析了不同角铺设方向对临界载荷的影响。分析表明,分层对临界载荷有一定影响,复合材料层合板的角铺设方向对临界载荷有较大影响。     

Singularity analysis, balance equations and soliton solution of the nonlocal complex Ginzburg-Landau equation

The modified complex Ginzburg-Landau equation (mCGLE) which includes a delayed response term in the integral form is analysed. In particular, a singularity analysis of mCGLE is presented. It is shown that this equation fails to pass the Painlevé test when the non-conservative terms are nonzero. Nevertheless, exact solutions to this equation do exist. Stationary solutions can be treated using the segment balance method which is an extension of conservation laws to non-conservative systems. This method is used to derive an exact soliton solution of mCGLE.     

薄壁圆筒试样的扭转断裂曲线

通过比较多种材料的光滑薄圆筒和切口薄壁圆筒试样的扭断裂曲线，测向两种试验的断裂韧性ＫＩＩＣ相同，从而间接证实了利用光滑薄壁筒测定延性金属断裂韧性ＫＣ方法的正确性。     

Eigensolutions of non-conservative continuous mechanical systems computed by use of a matrix iteration method

Two-sided Ostrowski matrix iteration is applied to solve eigenproblems of non-conservative continuous systems in structural dynamics starting from known eigensolutions of a related conservative system. Eigensolution paths are followed as the parameters of the system governing its non-conservative behaviour are increased from zero. No discretization is performed and no truncation errors are introduced. The real eigenvalues of the related conservative problem are calculated by use of the Wittrick–Williams algorithm. The corresponding eigenvectors are obtained with an inverse iteration method using eigenfrequency-dependent trial eigenvectors. Residues of system harmonic transfer functions are computed using the eigenvalues and eigenvectors together with eigenvector normalization constants (modal Foss dampings). These residues are needed in a transient analysis. The method is applied to the generalized Beck column stability problem. Critical loads are calculated. Harmonic flexibilities of subcritically loaded columns in transverse vibration are studied. Applications to control problems are foreseen.     

An integral equation method for non-self-adjoint eigenvalue problems and its applications to non-conservative stability problems

The aim of the work reported in this paper is to present the new formulation of the integral equation method for non-self-adjoint problems and to apply the method to stability problems of elastic continua subjected to non-conservative loadings. A general non-self-adjoint eigenvalue problem stated in terms of differential operators is transformed into a set of coupled integral equations. Our derivation of integral equations is based on an inverse formulation of a canonical form for the original problem and the corresponding fundamental solution pair. Three well-known non-conservative stability problems in elasticity are examined by this integral equation method as illustrative examples. The approximate values of the critical parameters of sample problems demonstrate a sufficient accuracy through a comparison of other values.