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相似文献
 共查询到20条相似文献,搜索用时 187 毫秒
1.
任勇生  刘廷瑞 《振动与冲击》2013,32(18):146-152
研究具有结构阻尼的复合材料薄壁梁动力失速非线性颤振特性。采用受ONERA非线性气动力作用的复合材料薄壁梁的气弹模型分析非线性气弹稳定性;采用复合材料薄壁梁的模态阻尼分析模型进行结构阻尼预测,复合材料结构阻尼对复合材料薄壁梁气弹系统稳定性影响通过引入比例阻尼矩阵的方式予以考虑。采用Galerkin法对具有结构阻尼的气弹方程进行离散化,同时利用片条理论对非线性广义气动力进行计算。借助特征值方法及时域积分法分析复合材料薄壁梁非线性颤振边界及气弹响应的稳定性。通过数值分析,揭示复合材料结构阻尼、纤维铺层角对复合材料薄壁梁非线性颤振边界影响。结果表明,结构阻尼用于抑制复合材料薄壁梁的动力失速非线性颤振,增强气弹稳定性,具有十分明显作用效果。  相似文献   

2.
张少雄  杨永谦 《工程力学》1996,(A01):321-325
本文以船体薄壁梁理论和二维流体直接边界元方法为基础,建立一个用于薄壁梁型船舶结构在水上运动的流固耦合作用的计算模型,将流体对结构的作用处理为集束的附加质量阵,迭加到结构的一致质量阵之中,用迭代的方法求得船体在水上运动的湿固有频率和模态,进而得到了其动力响应。  相似文献   

3.
基于Euler-Bernoulli梁模型,综合考虑科氏力和离心力的影响,分析微元的动能和大变形应变能,由Hamilton原理建立加速旋转薄壁圆环的平面内几何非线性运动方程。根据波动法中相位封闭原理对振动进行求解分析,计算出加速旋转薄壁圆环的固有频率,分析角速度、角加速度对薄壁圆环动态特性的影响。文章为加速旋转薄壁圆环振动特性的研究提供了理论建模和计算方法,延拓波动法在弹性体动力学计算方面的应用。  相似文献   

4.
研究双闭室复合材料薄壁梁的结构阻尼特性。基于单层混杂材料的细观力学阻尼计算方法和多胞模型,分别获得单层复合材料的等效阻尼特性和等效弹性特性;基于变分渐进法(VAM)和Hamilton原理,建立双闭室复合材料薄壁梁振动方程;采用Galerkin法对薄壁梁进行自由振动分析;在获得薄壁梁振动模态矢量的基础上,根据最大应变能理论,对薄壁梁的模态阻尼性能进行预测,并且将阻尼预测的结果与现有的有限元计算结果进行对比,验证了本文阻尼分析模型的有效性。进一步针对四种种构型双闭室复合材料薄壁箱形梁,进行阻尼计算,揭示了纤维铺层角和纤维含量的影响。  相似文献   

5.
本文应用矢量运算及薄壁曲线梁翘曲扭转理论,建立了空间螺旋形的薄壁曲线梁基本微分方程,用初参数法解出翘曲扭转微分方程,为进一步进行薄壁螺旋曲线梁的空间结构分析提供理论基础。  相似文献   

6.
黄剑源  谢旭 《工程力学》1995,12(4):73-83
本文应用矢量运算及薄壁曲线梁翘曲扭转理论,建立了空间螺旋形的薄壁曲线梁基本微分方程,用初参数法解出翘曲扭转微分方程,为进一步进行薄壁螺旋曲线梁的空间结构分析提供理论基础。  相似文献   

7.
大变形薄壁复合材料旋转梁静动态特性分析   总被引:4,自引:0,他引:4  
该文研究了大变形薄壁复合材料旋转梁的静、动态特性以及复合材料旋转梁不同铺层角、转速对固有频率的影响变化规律。在梁截面上设立翘曲节点引入翘曲变形,假设应变沿薄壁厚度呈二次曲线形式变化;由Hamilton原理,推导了复合材料梁的大变形公式;建立了考虑剪切、翘曲薄壁复合材料大变形梁静、动态分析的有限元模型,并编写了相应的计算程序。分析了复合材料薄壁梁大变形状态下的静态变形行为;在旋转状态下,考虑哥氏力影响,不同转速、不同铺层角对复合材料梁动态特性的影响。计算结果表明:能够用该文建立的模型计算复合材料梁的静动态特性,与相关文献计算结果进行比较,说明了模型的优越性。  相似文献   

8.
单闭室复合材料薄壁梁的结构阻尼   总被引:4,自引:4,他引:0       下载免费PDF全文
研究单闭室复合材料薄壁梁的结构阻尼特性。基于变分渐进法(VAM) 和Hamilton原理,分别建立薄壁梁的截面力位移关系和运动方程;采用Galerkin法对薄壁梁进行自由振动分析;在获得薄壁梁振动模态矢量的基础上,根据最大应变能理论,对薄壁梁的模态阻尼性能进行预测,并且将阻尼预测的结果与现有的有限元计算结果进行对比,验证了本文阻尼分析模型的有效性。进一步针对周向均匀刚度配置(CUS)和周向反对称刚度配置(CAS)两种构型复合材料薄壁箱形梁以及一个翼型截面梁,进行阻尼计算,揭示了纤维铺层角和截面宽高比等参数的影响  相似文献   

9.
考虑翘曲效应的薄壁曲梁几何非线性分析   总被引:7,自引:2,他引:7  
段海娟  张其林 《工程力学》2004,21(5):157-160,156
利用UL法研究了开口薄壁曲线梁几何非线性分析问题。采用多项式插值函数表示位移场。考虑了翘曲自由度及曲率效应模拟开口薄壁曲梁的结构行为。所有位移参数定义于截面形心以便在弹性应变能中包括弯扭耦合项。利用修正的弧长法求解非线性方程,跟踪荷载位移曲线。用算例对提出的方法进行了验证,表明了薄壁曲梁的分析中翘曲变形不可忽略。  相似文献   

10.
非对称船体梁弯扭耦合振动试验及分析   总被引:1,自引:0,他引:1  
赵晔  叶伟 《振动与冲击》1997,16(3):9-14
为了验证一种基于薄壁结构力学理论,考虑了翘曲,剪切,剖面转动以及结构不连续性影响的薄壁梁有限元模型的适用性,针对航空空母舰这种具有不对称结构的船型进行了弯扭耦合振动试验,并就试验结果和计算结果作了分析和比较。  相似文献   

11.
A comprehensive study on analysis and design of fiber reinforced plastic (FRP) composite deck-and-stringer bridges is presented. The FRP decks considered consist of contiguous thin-walled box sections and are fabricated by bonding side-by-side pultruded thin-walled box beams, which are placed transversely over FRP composite stringers. In this study, we review the modeling and experimental verification of FRP structural beams, including micro/macro-mechanics predictions of ply and laminate properties, beam bending response, shear-lag effect, and local and global buckling behaviors. A simplified design analysis procedure for cellular FRP bridge decks is developed based on a first-order shear deformation macro-flexibility (SDMF) orthotropic plate solution. The present approach can allow the designers to analyze, design and optimize material architectures and shapes of FRP beams, as well as various bridge deck configurations, before their implementation in the field. Experimental studies of cellular FRP bridge decks are conducted to obtain stiffness coefficients, and an example of a cellular FRP deck on optimized winged-box FRP stringers under actual track-loading is presented to illustrate the analytical method. The experimental-analytical approach presented in this study is used to propose simplified engineering design equations for new and replacement highway FRP deck-and-stringer bridges.  相似文献   

12.
点焊箱型截面薄壁构件的翘曲扭转研究   总被引:2,自引:0,他引:2  
裴星洙  张立 《工程力学》2006,23(3):56-62
构成汽车车身结构的点焊薄壁构件,可以看成是开口截面段和闭口截面段相互穿插组合而成的半闭口截面构件。针对这种构件,基于瓦格纳的翘曲扭转理论,并考虑到点焊薄壁构件焊点处的弹性特性,用一条完整的具有剪切变形特性的“剪切弹簧”来取代构件上的点焊带。通过对这种具有“假想弹簧”的半闭口截面构件的研究,提出了一种分析点焊箱型截面薄壁构件的翘曲扭转的新方法。通过理论值与实验值之间的比较,验证了该方法的精度及合理性,并阐明了扭转刚度对点焊薄壁梁翘曲的影响。此研究同时为今后研究解决实际车体结构的多种约束翘曲问题,打下了良好的理论基础。  相似文献   

13.
A novel method for the analysis of frames constructed of thin-walled members of anisotropic composite materials is presented in this paper. The method accounts for non-isotropic coupling effects that exist in composite material beams due to the anisotropy of the composite material laminates that form the thin-walled cross section. The method also accounts for warping effects known to be significant in thin-walled members. The analysis is performed by the direct stiffness matrix method utilizing a new approach that divides each thin-walled member of the frame into one-dimensional warping-beam superelements and non-warping conventional beam elements. The element stiffness matrices for these two one-dimensional beam elements are obtained by a numerical procedure that is based on the classical force method analysis. The stiffness matrices of both beam elements are 12 × 12 matrices corresponding to the six degrees of freedom per node required for conventional space frame analysis. The remarkable feature of this representation is that warping is accounted for without introducing additional degrees of freedom to account for the bimoment and warping twist in the members. This is accomplished by use of the warping-beam superelement that linearizes the regions of non-uniform torsion in the thin-walled beam. Examples of space frame structures constructed of thin-walled composite material I-beams are presented to demonstrate the method. Results of analyses using the proposed method are compared with those obtained from two-dimensional finite element models.  相似文献   

14.
研究具有几何非线性的旋转复合材料薄壁梁的自由振动。梁的变形引入了Von Kármán几何非线性, 基于Hamilton原理和变分渐进法 (Variational-Asymptotical Method -VMA),导出旋转复合材料薄壁梁的非线性振动偏微分方程组。采用Galerkin法将振动方程离散化为常微分方程组。借助于谐波平衡法 (Harmonic Balance Method -HBM) 建立自由振动的振幅-非线性固有频率关系方程。将上述方程化为非线性特征值问题,采用迭代算法进行求解。将所建立的旋转复合材料薄壁梁非线性自由振动分析模型和计算方法,应用于周向均匀刚度配置(Circumferentially Uniform Stiffness –CUS) 构型复合材料薄壁梁,通过数值计算揭示了纤维铺层角、旋转速度对非线性振动固有频率-振幅关系的影响。  相似文献   

15.
ABSTRACT

In this article, the efficiency of the radial basis functions (RBFs) method when applied to higher-order beam theories is investigated. The displacement field of the generic-order beam model is expressed by making use of the Carrera Unified Formulation (CUF). The strong form of the principle of virtual displacements (PVD) is used to obtain the equations of motion of beams in free vibration. The hierarchical capability of the CUF, in conjunction with the PVD, allows to write the governing equations and the natural boundary conditions in terms of fundamental nuclei. The nuclei can be automatically expanded depending on the theory order N, which is a free parameter of the formulation. Locally supported Wendland’s C6 radial basis functions are subsequently used to approximate the derivatives of the generalized displacements, which are collocated on a number of points (centers) along the beam axis. Several numerical results are proposed including solid structures as well as open and closed thin-walled sections. The solutions by the proposed method are compared both by published literature and by solid/shell models from the commercial code MSC Nastran.  相似文献   

16.
考虑剪滞效应的薄壁曲梁有限单元法   总被引:13,自引:3,他引:10  
本文以最小势能原理为基础,考虑剪力滞后效应和翘曲扭转(包括二次翘曲剪切)的影响提出了一种用于分析单室或多室曲线薄壁箱型梁桥力学特性的曲梁单元,推导了单元刚度矩阵、等效节点荷载列阵。作为验证,在算例中对一双室曲线薄壁箱型梁模型的静力特性进行了分析,并将本文数值结果与试验结果和板壳有限元方法所得结果进行比较后证明了本文方法是有效的。  相似文献   

17.
This paper studies the stability behavior of a rotating composite shaft subjected to axial compressive loads using finite element method. The laminated composite shaft is modeled as a Timoshenko shaft by applying the equivalent modulus beam theory. Numerical results correlate well with the reported beam models. The critical speed of the thin-walled composite shaft is dependent on the stacking sequency, the length-radius ratio (L/R) and the boundary conditions. In addition, the effects of the rotational speeds and the disk location on the rotating shafts' stability are examined as well. The critical load of the rotating thin-walled composite shaft can be nearly assessed from the conventional buckling formulation.  相似文献   

18.
580 m长钢筋混凝拱桥需爆破拆除。大桥是钢筋混凝土建造,拱肋采用箱型截面的砼箱形拱桥,经多次加固,桥墩最大体积1200 m~3,桥面到墩角最高33 m,拱箱壁为薄壁结构。因传统钻爆方式无法有效破坏大桥结构,采用水压、深孔和浅孔爆破相结合的方式,将药包置于注满水的箱型拱肋内的设计位置上,以水作为传爆介质传播爆炸压力使拱肋破坏,从而达到破坏拱轴解除支撑的目的;对桥墩采用大孔径深孔,由桥面垂直钻孔一次性爆破解除;桥面、拱上结构等用浅孔爆破。大桥解体充分,空气冲击波、飞石及噪声等得到有效控制,也减少了后续出渣工作量。  相似文献   

19.
开孔深梁压杆-拉杆模型构造   总被引:1,自引:0,他引:1  
刘霞  易伟建 《工程力学》2012,29(12):141-146
深梁是受力较为复杂的构件,特别是开孔深梁的传力机制还有待进一步研究。采用优化的方法构造深梁的压杆-拉杆模型是近年来研究的新思路,该文选择寻优能力较强的拓扑优化方法--遗传演化结构优化算法,建立能反映开孔深梁真实传力机理的压杆-拉杆模型,以一个对称开洞的简支梁为例,计算了孔洞的大小不同、位置不同时的压杆-拉杆模型,并与经典的优化设计准则Michell准则比较来验证压杆-拉杆模型的合理性。另外,以一个偏洞口深梁为例,讨论不同荷载作用下开孔深梁的压杆-拉杆模型,该文的研究证明遗传演化算法可方便地构造开孔深梁的压杆-拉杆模型,其所建立的模型能为工程设计提供有益的参考。  相似文献   

20.
王培军  王旭东  马宁 《工程力学》2015,32(4):145-152
提出一种圆角多边形孔蜂窝梁孔间腹板受剪屈曲承载力的分析方法。该孔型蜂窝梁具有与圆孔蜂窝梁相同的良好受力性能,但制作工艺简易且不损失扩展比。采用有限元方法研究了跨中集中力作用下蜂窝梁孔间腹板的屈曲模式和屈曲承载力。有限元分析考虑的参数包括孔间距与孔高之比和孔高与腹板厚之比等。并提出了改进的斜压柱理论模型以用于圆角多边形孔蜂窝梁孔间腹板的屈曲承载力计算。  相似文献   

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