裂纹梁在简谐激励作用下的动力特性分析

采用弹簧铰模拟裂纹截面,并考虑几何非线性,以及裂纹的张开闭合状态的交替变化,建立起两端铰支输空心裂纹梁在简谐激励作用下的非线性运动方程。采用数值算法,首先研究了含裂纹空心梁在简谐激励作用下的超谐共振、次谐共振,然后深入探讨了在较大简谐激励幅值条件下,结果表明较大幅值激励条件下,结构几何非线性被激起,影响了裂纹梁响应在频域上分布。     

作大范围运动的平面柔性梁的有限元动力学建模

文中在精确描述柔性梁非线性变形的基础上,利用有限元方法对梁结构进行离散,然后针对具有大范围运动的平面柔性梁结构利用Lagrange方程建立系统的精确动力学方程.该方程在原有一次耦合模型的基础上,增加了新的表征纵向、横向、侧向弯曲变形,以及扭转变形的耦合项.所得方程可用于研究非惯性系下的结构动力学问题,也可用于大范围运动为未知的刚柔耦合问题.     

基于Liapunov-Schmidt方法的局部静态分叉控制

针对某一类非线性系统(在临界情况下,其线性化系统具有单个的零特征根),讨论了局部静态分叉控制问题．首先,证明了临界非线性系统的局部静态分叉控制和局部稳定性之间的等价性;然后,利用LS方法对原非线性系统进行约化,导出一个低阶的系统,在一定的条件下,此低阶系统与原系统的稳定性一致;最后,对约化后的低阶系统实施合适的局部状态反馈,使其局部渐近稳定,易知原非线性系统也局部渐近稳定．从而实现了非线性系统的局部静态分叉控制．     

带有移动摆载荷柔性梁的动力学分析

工程中移动载荷作用下梁的耦合振动问题日益突出,针对移动载荷动力作用引起梁结构产生疲劳、降低强度及影响系统运行安全性问题,研究移动摆载荷作用下柔性梁的振动位移响应.基于Hamilton原理推导带有移动摆载荷柔性梁耦合动力学微分方程,利用假设模态法对移动摆载荷柔性梁耦合系统动力学方程进行离散,采用Newmark逐步积分法,...     

基于绝对节点坐标法的三维柔性旋转梁动力特性分析

主要研究了三维柔性旋转梁的动力特性.采用绝对节点坐标法和几何非线性变形假设,基于一般连续介质理论,建立三维柔性梁的非线性动力学模型;基于摄动理论,结合浮点坐标方法,采用线性化技术,建立柔性旋转梁的振动频域分析模型.对柔性梁自由单摆进行时域仿真,并分析了不同转速下三维柔性旋转梁的频域特性.结果表明,随着转速增加梁的动力刚...     

简谐荷载作用下粘弹性梁振动的非线性动力学模型及其简化

为了研究简谐荷载作用下粘弹性梁振动的非线性动力学行为,建立了相应的粘弹性梁横向振动非线性动力学模型．考虑粘弹性材料采用微分型本构关系,针对简谐荷载作用下的两端简支梁,给出了基于牛顿第二定律和欧拉一伯努利（Euler—Bernoulli）假定的横向振动非线性动力学模型一非线性偏微分方程．同时,引入微分求积法（DQM）将其方程进行空间域的离散,得到了粘弹性简支梁横向振动的常微分方程简化模型．     

轴向运动屈曲梁非线性振动研究

为解决屈曲梁在不同的激励条件下产生共振问题,基于哈密顿原理建立屈曲梁的振动模型以及非线性偏微分振动方程和边界条件,通过数值模拟分析了屈曲梁在相平面的动态特性.采用多模态伽辽金离散法预测静态弯曲参数,通过局部分析获得某一个弯曲附近处的非线性近似响应,并得出有效的非线性表达式和频率响应曲线.     

空间两连杆柔性构件弯扭耦合振动主动控制

为了研究空间柔性结构的耦合振动，提出一种由柔性杆和柔性梁组成的两连杆柔性构件系统，对此柔性构件系统的弯扭耦合振动进行了研究，运用拉格朗日方程和假设模态法推导了此柔性系统的动力学方程．在柔性杆根部粘贴一只压电扭转驱动器抑制柔性杆的扭转振动，在柔性梁根部粘贴一只压电剪切驱动器抑制柔性梁的弯曲振动．采用一种基于Lyapunov稳定性的速度反馈控制策略进行了实验仿真研究．结果表明, 施控后的系统是稳定的，弯扭的各阶模态均能得到有效抑制，柔性梁末端的位移振动能得到显著衰减．     

一般柔性体连续系统的动力学建模方法

基于Ｈａｍｉｌｔｏｎ原理,建立了考虑刚弹耦合作用的一般柔性体连续系统的动力学模型,并针对在水平面内作大范围回转运动的柔性梁,在Ｅｕｌｅｒ－Ｂｅｒｎｏｕｌｉ梁模型的假设前提下,根据轴向不可伸长的柔性梁的几何约束条件,采用假设模态法,推导出柔性梁有限维离散化动力学方程。研究表明,作大范围回转运动的柔性梁,由于运动和变形的耦合将产生动力刚化现象。文中最后给出了仿真算例,验证了该方法的有效性。     

柔性梁刚度对无轴承旋翼桨叶动态特性的影响

推导了桨叶的应变-位移关系,应用Hamiton原理建立了多路传力的无轴承旋翼桨叶运动的有限元方程,考虑了桨叶、柔性梁、扭矩套的位移协调条件和非线性变形耦合及摆振销的影响,并构造了一个新的15自由度梁单元,得到了旋翼桨叶固有频率求解的方程,重点研究了柔性梁刚度特性对旋翼桨叶固有频率的影响。数值结果表明:柔性梁剖面的模态刚度发生变化时,模态频率变化较小,高阶模态频率变化比低阶大,其它模态频率变化很小,耦合现象不明显。     

Periodic and chaotic dynamics of composite laminated piezoelectric rectangular plate with one-to-two internal resonance

The bifurcations and chaotic dynamics of a simply supported symmetric cross-ply composite lami- nated piezoelectric rectangular plate are studied for the first time, which are simultaneously forced by the transverse, in-plane excitations and the excitation loaded by piezoelectric layers. Based on the Reddy’s third-order shear deformation plate theory, the nonlinear governing equations of motion for the composite laminated piezoelectric rectangular plate are derived by using the Hamilton’s principle. The Gal...     

两端铰支梁的主共振分析

以参考文献[3]给定的运动微分方程为基础,使用一种更合理的方法对基础两端受简谐激励的铰支梁的最低阶主共振现象进行了研究,避免了直接采用线性自由振动模态的展开式来表示非线性方程的解。利用多尺度法求得方程的一次近似展开解,计算结果表明所采用的解的形式对于求解只考虑某一阶主共振且任意两模态间不存在内共振的情况比较简单,所研究的两端铰支梁的主共振曲线呈硬特性。     

简支深梁的应力分析

本文在文献[1]的基础上,建议另一个求解非耦联控制方程的方法。文中以简支探梁的应力分析为例,阐明该方法的原理及应用。     

考虑车桥耦合非线性振动的冲击效应

应用哈密尔顿能量原理和欧拉—贝努利梁假设,考虑梁的几何非线性影响,推导出简支梁在四分之一车辆模型下的车桥耦合非线性振动方程.采用伽辽金法和龙格—库塔法求解方程,研究了计入几何非线性因素后车速、桥梁参数对简支梁桥冲击系数的影响,其结果为改进我国公路桥涵设计规范中冲击系数的计算提供了参考.     

非径向支承曲梁桥变形计算

由曲梁基本微分方程及集中荷载作用下简支超静定非径向支承曲染桥摧力解,导出了集中荷载作用下简支超静定非径向支承曲染桥的变形方程,此广义解可作为曲梁桥结构设计的参考。     

用扰动应力场模型模拟深受弯简支梁的受力性能

使用基于扰动应力场模型的非线性有限元程序VT2分析了4个深受弯简支梁的受力性能。通过与试验结果的对比,在开裂形态、破坏形式、纵筋应变分布及荷载位移曲线等局部与整体反应层次上,评价了扰动应力场模型模拟深受弯简支梁受力性能的适用性。     

Complete geometric nonlinear formulation for rigid-flexible coupling dynamics

A complete geometric nonlinear formulation for rigid-flexible coupling dynamics of a flexible beam undergoing large overall motion was proposed based on virtual work principle, in which all the high-order terms related to coupling deformation were included in dynamic equations. Simulation examples of the flexible beam with prescribed rotation and free rotation were investigated. Numerical results show that the use of the first-order approximation coupling (FOAC) model may lead to a significant error when the flexible beam experiences large deformation or large deformation velocity. However, the correct solutions can always be obtained by using the present complete model. The difference in essence between this model and the FOAC model is revealed. These coupling high-order terms, which are ignored in FOAC model, have a remarkable effect on the dynamic behavior of the flexible body. Therefore, these terms should be included for the rigid-flexible dynamic modeling and analysis of flexible body undergoing motions with high speed. Foundation item: Project(10772113) supported by the National Natural Science Foundation of China     

火灾下有粘结预应力混凝土简支梁板的变形非线性分析

采用ANSYS程序计算得到梁板截面的温度场,然后用FORTRAN语言编写程序对高温下有粘结预应力混凝土简支梁板的变形进行了非线性分析。在非线性分析过程中,采用纤维元模型,考虑了力与温度的相互耦合的影响,得到梁板沿长度方向各个截面的弯矩-曲率关系,采用共轭梁法计算了火灾下有粘结预应力混凝土简支梁板的变形。将程序计算结果与有关文献的试验数据进行比较,吻合程度较好。同时,分别对大跨度有粘结预应力混凝土简支梁和板在ISO标准升温情况下的变形进行了非线性分析。经过计算可知,大跨度有粘结预应力混凝土简支梁在正常设计荷载水平下具有较高的耐火极限。     

内共振条件下大范围直线运动梁的分岔分析

利用解析方法研究了一类3∶1内共振条件下大范围直线运动梁的稳定性与分岔行为.利用稳定性分析和特征值分析等方法,得到了梁系统的静态分岔、Hopf分岔、2维胎面以及3维胎面等分岔解及其稳定性情况,并给出了相应的临界分岔曲线.     

内共振条件下大范围直线运动梁的分岔分析

利用解析方法研究了一类3∶1内共振条件下大范围直线运动梁的稳定性与分岔行为.利用稳定性分析和特征值分析等方法,得到了梁系统的静态分岔、Hopf分岔、2维胎面以及3维胎面等分岔解及其稳定性情况,并给出了相应的临界分岔曲线.