车载压电悬臂梁结构参数对其发电量的影响

为了研究车载环境下压电悬臂梁的结构参数变化对压电振子发电量的影响,根据压电方程建立了压电悬臂梁的等效模型,仿真分析了各结构参数对悬臂梁压电装置的固有频率和输出电压的影响规律。研究结果表明,适当增大悬臂梁自由端质量块的质量和悬臂梁的长度,减少悬臂梁的宽度和中间金属层的厚度,可使压电悬臂梁的固有频率降低,接近环境振动频率,从而使输出电压增加,提高压电装置的发电能力。     

结构振动的模糊可靠性分析

利用随机有限元理论建立结构振动的概率有限元计算公式系统，得出结构固有频率的均值及其方差；根据模糊集合理论的基本原理，在结构振动的可靠性分析中引入共振失效的模糊定义，指出共振准则具有模糊性．在此基础上。提出共振区模糊子集的隶属函数的确定原则，给出了具体的确定方法．根据模糊事件发生概率的定义,导出了结构振动的模糊可靠性的计算公式。考虑到结构具有多阶固有频率，在进行结构振动可靠性分析时,结构应为串联系统，从而解决了结构动态问题的模糊可靠性问题．通过结构振动模糊可靠度的计算实例，验证了该法的有效性和可行性，并指出常规可靠性计算由于不考虑共振区域的模糊性而使计算结果偏大．     

附加集中质量块悬臂梁路径积分法分析

对在高斯白噪声激励下附加集中质量块悬臂梁的随机振动响应进行了研究。利用泰勒公式展开法,替换系统振动方程中加速度非线性项。根据替换后的等效非线性振动方程,运用路径积分法(PIS)求解悬臂梁响应的稳态概率密度函数数值解,将所得结果与蒙特卡罗模拟法(MCS)及等效线性化法(EQL)所得结果进行比较。结果表明:所提出的方法能用于求解该类型悬臂梁响应的稳态概率密度函数。     

变质量弹性梁结构动力学特性

以变质量弹性梁结构为力学模型,利用模态叠加法推导系统的运动方程,分析质量变化引起的非结构阻尼对系统振动的影响,使用自适应Newmark法求解系统的振动响应。设计变质量-弹性梁结构动力学测试试验,通过控制液体的流入流出实现系统质量的变化。采用时频分析技术处理时变系统的非平稳响应信号,在时频域上更全面得到了系统的振动特性。数值仿真和试验结果一致,说明建模以及试验设计的有效性。研究表明:系统质量减小会引起一个非结构负阻尼,对系统的振动影响非常显著,在机械臂等高精度结构设计时,不能忽略该非结构阻尼对系统振动特性的影响。     

计入风重耦合效应高耸结构顺风向响应分析

风重耦合效应是指高耸结构侧向变形受到风和重力共同影响而引起结构静力和动力响应发生变化的现象。为了研究风重耦合效应的作用机理,利用结构几何非线性动力方程和等效线性随机振动理论求解。计算结果表明,重刚比是影响风重耦合效应最重要的参数,其值越大,结构振动固有频率越小,结构响应越大。当结构重刚比较小时,地面粗糙度、结构固有阻尼和平均风速对风重耦合效应影响不大。当重刚比较大时,风重耦合效应随结构固有阻尼和平均风速的增大而减小。     

基于模态分析的印制电路板振动可靠性研究

采用有限元方法对印制电路板进行了模态分析,依据有效模态质量和模态振型分析了振动环境下配制电路板的薄弱环节．根据印制电路板的特点建立了有限元模型,通过模态分析得到了各阶固有频率与固有振型,然后利用有效模态质量找出了对系统响应影响较大的各阶模态．模态分析结果显示,该印制电路板的固有频率偏低．本文从安装方式和印制电路板材料属性方面分析了提高印制电路板固有频率的方法,通过改进设计能够有效地提高其振动可靠性．     

井下工具系统固液耦合动力特性研究

用有限元法推导了普通井下生产管柱的固液耦合振动方程,计算出管柱的固有频率,并与数值计算方法进行对比．对井下管柱系统进行有限元谐响应分析,根据实测的潜油电泵振动数据,结合谐响应激励载荷,进行动力学分析,计算出管柱稳定工作时的动载荷频率范围．结果表明,额定功率下潜油泵的振动以及原油的流动速度均不会对井下工具系统产生明显的振动影响．     

能量有限元法在船舶结构中的应用

为了解决舰船结构的振动噪声预报及其控制问题,以能量密度为变量,获得了薄板结构受激励产生弯曲振动时的能量密度控制方程,并得到了控制方程的有限元解.用该方法对简单的薄板结构进行了验证计算,并对一舰船的基座结构进行了计算分析.由基座结构的能量密度随频率的变化规律得知,在高频范围内,能量比值随频率增加而缓慢减小.改变基座结构的板厚及阻尼系数值,可以使结构的能量密度值明显降低.计算结果表明,由能量有限元法得到的结构中能量密度的比值与实验结果吻合较好,从而验证了本文所用的能量有限元法是一种有效可靠的分析高频振动噪声问题的方法.     

杆、梁结构振动能量密度的简化解法

以能量密度为变量,研究了杆、梁结构受激励分别产生纵向振动和弯曲振动时的控制方程,获得了一维结构振动能量密度的简化解法.该简化方法为船舶基本结构的高频振动噪声分析提供方便准确的方法,它只需要比传统的模态法较少的参数,且不需要关于结构共振响应的信息.计算分析表明,在高频时,由简化方法得到的近似解与精确解吻合很好.文中进一步验证了Nefske＆Sung提出的振动噪声结构的能量流与热流的相似性,即当阻尼较小时,一维结构中的振动能量流具有与热传导中热流类似的特性.     

旋转黏弹性夹层梁振动特性及响应研究

对旋转黏弹性夹层梁的振动特性和响应进行了分析。基于Kelvin-Voigt黏弹性本构关系及几何大变形理论,建立了旋转黏弹性夹层梁的振动方程,用Galerkin法将偏微分方程化为常微分方程,给出了系统的固有频率和响应的表达式。用数值方法讨论了黏弹性夹层厚度、转速和轮毂半径对梁固有频率及响应的影响。研究结果表明,固有频率随转速增大而增大,随夹层厚度增大而减小,随轮毂半径的增大而增大,梁端点的振动周期随转速增大而减小。