大挠度四边固定矩形薄板的磁弹性混沌运动

针对大挠度四边固定矩形薄板,研究其在机械载荷、电磁场耦合作用下的混沌运动。在板壳与磁弹性力学理论的基础上,推导出薄板在横向稳恒磁场和机械载荷共同作用下的非线性磁弹性耦合振动方程。利用Melnikov函数法,求出该动力系统Smale马蹄变换意义下出现混沌运动的条件,并对该系统振动方程进行数值模拟。通过具体算例,得到系统的分岔图、位移波形图、相图以及庞加莱截面图。讨论机械载荷、电磁场参数对系统混沌运动的影响,由仿真结果可知,通过变化机械载荷、电磁场参数,可以控制系统的振动特性。     

热、力、磁耦合作用下大挠度矩形薄板的分岔与混沌特性

针对大挠度三边简支一边自由矩形薄板,研究其在热、力、磁耦合作用下的分岔与混沌运动特性。在板壳与磁弹性力学理论的基础上,导出薄板在耦合场共同作用下的非线性控制方程,利用伽辽金原理得到薄板的非线性热磁弹性耦合振动方程。由次谐轨道Melnikov函数法,求出该动力系统Smale马蹄变换意义下出现混沌运动的阈值条件,并对该系统振动方程进行数值模拟,得到系统随机械载荷、电磁场以及温度场的参数变化的分岔图及相应的位移波形图、相平面轨迹图及庞加莱截面图。由仿真结果可知,在热、力、磁耦合作用下的大挠度矩形薄板系统的振动方程具有明显的非线性,运动特性比较复杂,呈现出非常丰富的混沌与分岔现象。通过变化机械载荷、电磁场和温度场参数,可以控制系统的振动特性。     

耦合场中弹性圆形薄板在混沌状态下的应力分析

在给出圆薄板的非线性电磁弹性耦合运动基本方程及电磁力表达式的基础上,得到在横向稳恒磁场、环向电流和机械载荷共同作用下简支圆薄板的振动方程,并采用四阶Runge-Kutta法求解方程,得出圆板的弹性变形及应力状态.通过变化磁感应强度和电流密度,使系统由周期状态进入混沌状态;由分岔图与最大Lyaponov指数图判定系统是否进入混沌状态;并讨论磁场与电流对系统应力状态的影响.     

挥舞旋转运动薄板磁弹性振动分析

基于非线性薄板理论假设,建立了旋转运动柔性薄板在横向磁场环境下的振动方程。应用Maxwell电磁定律得出导电薄板的电磁本构关系,得到了Lorentz力的表达公式。在考虑了薄板横向变形引起的轴向缩短基础上,使用Hamilton原理推导出在磁场中旋转运动薄板的变分方程,并使用Galerkin法对方程进行离散,研究了旋转运动、磁场强度以及薄板长宽比对薄板振动的影响。     

固支矩形薄板通入非平稳随机电流的磁弹性随机振动

针对四边固支矩形薄板,以连续体的随机振动理论及板壳磁弹性基本理论为基础,导出了在外加磁场中通入非平稳随机电流情形下矩形薄板的磁弹性随机振动方程。将洛伦兹力耦合项中的一部份假设为薄板的一种阻尼,另一部分假设为非平稳随机均匀分布载荷,分别得到了外加磁场中通入非平稳随机电流时板的随机位移响应的均值、功率谱密度函数等数字特征。针对具体算例,在通以非平稳随机电流的情形下,计算了其位移响应的功率谱密度函数和均方值函数,并绘出了板中心点的位移响应功率谱密度图、速度功率谱密度图及加速度功率谱密度图,并讨论了磁场强度及洛伦兹力耦合项对在非平稳随机电流下的随机位移响应的影响。     

横向磁场中矩形导电薄板的内共振特性分析

在给出薄板的电磁弹性运动基本方程及电磁力表达式的基础上,得到横向磁场作用下矩形薄板的磁弹性振动方程。针对一边固定三边简支的矩形薄板,通过位移模态展开并利用Galerkin法分离时间和空间变量,得到两自由度内共振非线性振动微分方程。采用多尺度法对模态方程组进行求解,得到了系统1∶3内共振情况下前两阶振动模态相互耦合的特征方程。通过算例,得到了关于系统内共振幅值的时程响应图和相图,分别讨论了无阻尼情况下系统初值、板厚以及有阻尼情况下磁场强度对内共振特性的影响,结果表明系统呈现明显的非线性内共振特征。     

线性分布载荷作用下双模量圆板的计算分析

双模量圆板在线性载荷作用下,会形成各向同性的拉伸区和压缩区.可将双模量圆板看成两种各向同性材料组成的层合板,采用弹性理论建立双模量圆板在外载荷作用下的静力平衡方程,利用此静力平衡方程即可确定双模量圆板的中性面位置.建立双模量圆板在外载荷作用下的弯曲微分方程,求得双模量圆板在线性分布载荷作用下的挠度方程.通过算例讨论分析双模量对圆板弯曲变形的影响,得到圆板材料拉压弹性模量相差较大时,其挠度计算不宜采用相同弹性模量经典薄板理论,而应该采用双模量薄板理论的结论.     

三边简支载流薄板在交变磁场中的稳定性分析

针对三边简支、一边自由的载流矩形薄板,利用马丢方程解的稳定性,研究在交变磁场与机械载荷共同作用下的磁弹性稳定性问题.在导出载流薄板在电磁场与机械载荷共同作用下的磁弹性动力稳定方程的基础上,应用伽辽金原理将方程整理为马丢方程的标准形式.利用马丢方程系数的本征值关系,得出载流薄板磁弹性动力失稳临界状态的判别方程.通过具体算例,给出该矩形薄板在交变磁场中,动力失稳临界状态与相关参量之间的关系曲线及变化规律,并与均匀磁场中情形相比较.研究结果表明:变化电磁场的性质和大小,改变通电电流参数,均可改变电磁力的状态,从而达到控制载流薄板稳定性的目的.     

四边简支载流矩形薄板在磁场中的随机分岔

根据板壳力学与磁弹性力学理论,建立了在横向磁场与机械载荷共同作用下的四边简支载流矩形薄板的非线性随机振动模型,利用Galerkin变分法将其化简为非线性微分动力学方程。其次使用拟不可积Hamilton系统的随机平均理论将方程等价为一个一维的It随机微分方程,并通过计算该系统的最大Lyapunov指数来判断该系统的局部稳定性,同时利用奇异边界理论判断其系统的全局稳定性。最后通过稳态概率密度函数的变化研究了系统参数对发生的随机Hopf分岔的影响。并采用数值模拟对理论分析进行了验证。     

轴向运动矩形板的谐波共振与稳定性分析

针对轴向运动矩形薄板的非线性振动问题,在给出薄板运动的动能和应变能的基础上,应用哈密顿变分原理,推得几何非线性下轴向运动薄板的非线性振动方程。通过位移函数和应力函数的设定,并应用伽辽金积分法,得到四边简支边界约束条件下受横向激励载荷作用轴向运动薄板的达芬型振动方程。利用多尺度法对系统的非线性谐波共振问题进行求解,得到稳态运动下关于共振幅值的幅频响应方程。依据李雅普诺夫运动稳定性理论对定常解的稳定性进行分析,得到解的稳定性判别式。通过数值算例,得到不同横向载荷和轴向速度下共振幅值的变化规律曲线图以及对应的相图,讨论分岔点变化以及倍周期运动规律,分析横向激励载荷和轴向运动速度对系统非线性动力学行为的影响。     

Formation of a flange from a flat blank with a hole

A model of axisymmetric formation of a flange from a flat blank with a hole by expanding by a hard punch with a fixed flat flange is given, taking into consideration contact friction, change of wall thickness, strengthening of material, and the tool bending radius. Elastic, elastic-plastic and hard-plastic process stages are studied.     

变遗憾为精彩

从我做杂志起,我就知道自己选择了一个创造遗憾的职业,一个需要不停地变遗憾为精彩的职业。 每期杂志的出版都使我惴惴不安,在反思杂志的不足与期盼您评判到来中度过,在深入的思考与尖锐的批评中杂志不断汲取了营养,     

用体视显微镜改制体视摄影器

详细地介绍了XSD型体视显微镜改制体视摄影器的方法与效果。并提出摄影接筒的长度可为30～225mm,其变化对摄影器总的放大倍数没有影响。     

高效镜面抛光技术

一次加工就可将刀槽表面抛光到镜面质量。DIAMETAL公司最新开发的MNT-MS金刚石砂轮以其卓越的加工能力而备受关注。他们甚至还可以一次就加工完成深度达若干毫米的刀槽。     

Collision between a ring and a beam

With car–parapet collision accidents in mind, a normal collision between a free-flying half ring and a simply supported beam with/without axial constraints is studied, in which an elastic–plastic half ring with an attached mass and the elastic–plastic beam are taken as the simplest models of a car and a parapet, respectively. Particular attention is paid to the energy partitioning between the two structures and the evolution of the contact regions during collision. A mass–spring finite difference (MS–FD) model is employed whilst the large deflection and axial stretching/compression are incorporated. The numerical results show that the less stiff (i.e. softer) structure will dissipate more energy and the contact regions will move away from the initial contact points. With the increase of the relative thickness of the beam to the ring, the final deformation of the half ring will transform from a “U” shape to a “W” shape.     

Estimation of a Bottom Echo-Signal Level Reflected from a Plane Surface of a Cylindrical Article Using a Normal Probe Operating in a Pulsed Mode

The influence of the pulsed operating mode on a bottom echo-signal level reflected from a plane surface of a cylindrical article is studied during variations in the article's radius. It is shown that the pulsed character of a signal smoothens this function significantly as compared to that in the previously computed continuous mode. Numerical estimates of the bottom echo signal have been made for the ultrasonic inspection of wheel-pair axles of railway vehicles.     

八关节三动杆蛇形机器人的运动模拟

蛇形机器人是一种高冗余度的机器人,由于其结构可变形,能够通过松软地面以及跨越(或避开)障碍物,能代替人完成某些危险场所如核电厂等维修及城市搜救.本文提出了一种类正弦波形的八关节三动杆蛇形机器人结构,做了运动模拟并给出了结论,该蛇形机器人的研制成功为设计相关类型的机器人提供了参考.     

On the problem of a longitudinal impact on a bar supported with a plate

The wave processes that evolve in a plate-supported bar hit with a hard striker with a yielding spherical impact surface are considered. The linearized Hertz contact characteristics are used to derive analytical solutions describing the wave processes that may be conveniently applied for engineering calculations. The reliability of the results obtained with the proposed models is confirmed by experimental data.     

Solving a new mathematical model for a hybrid flow shop scheduling problem with a processor assignment by a genetic algorithm

This paper presents a new mathematical model for a hybrid flow shop scheduling problem with a processor assignment that minimizes makespan (i.e., C _max) and cost of assigning a number of processors to stages. In this problem, it is assumed that there are a number of parallel identical processors which are assigned to all of the stages with an unlimited intermediate storage between any two successive stages. To solve such a hard problem, first a new heuristic algorithm is proposed to compute the makespan that is embedded in the proposed genetic algorithm in order to find the best sequence of jobs, and then processors are assigned to the stages simultaneously. A number of test problems have been solved and related results are illustrated and analyzed.