具有运动速度的印刷纸板的稳定性分析EI北大核心CSCD

以陕西北人PRC250烟包专用机组式凹版印刷机印刷承印物-克重为250 g/m2的纸板为研究对象,基于运动薄板理论,将具有一定厚度并具有一定抗弯刚度的印刷纸板简化成薄板模型,对具有运动速度的印刷纸板的稳定性进行研究。建立了纸板的动力学模型,通过能量法及变分原理建立了运动纸板的横向振动微分方程。采用伽辽金无网格法对振动微分方程进行离散,得到其复特征值方程。通过数值计算,分析讨论了不同边界条件对运动印刷纸板的动力稳定区域的影响,确定了PRC250烟包专用机组式凹印机上满足对边简支对边自由边界条件的印刷纸板,其发散失稳的临界速度为27.55 m/s。这一结论为印刷设备稳定工作区间的确定和结构优化提供了理论依据。     

随从力作用下运动薄膜的非线性强迫振动特性研究

研究随从力作用下运动印刷薄膜的非线性强迫振动特性。基于Von Karman薄板理论推导出轴向运动薄膜的非线性振动方程,应用Galerkin方法对振动偏微分方程组进行离散,利用4阶龙格-库塔法对微分方程进行求解,得出薄膜非线性振动的时程图、相图、Poincare截面图和分岔图。分析了初始条件、随从力和长宽比对薄膜振动特性的影响。研究结果得出了薄膜稳定工作区间和发散失稳区间。     

轴向运动导电薄板的磁弹性振动

针对磁场环境中轴向运动导电薄板的磁弹性振动问题进行研究。在给出薄板运动的动能、应变能以及电磁力虚功表达式的基础上,应用哈密顿变分原理,推得磁场中轴向运动矩形薄板的磁弹性振动方程。基于麦克斯威尔电磁场方程并考虑相应的电磁关系式,得到薄板所受电磁力的表达式。针对横向磁场中矩形板的自由振动问题,通过位移函数的设定并应用伽辽金积分法,得到三种边界约束条件下轴向运动薄板的磁弹性振动微分方程。通过数值算例,给出了不同边界条件下矩形板的磁弹性振动特性曲线图,分析了轴向运动速度和磁感应强度等参量对薄板固有振动频率的影响,讨论了临界速度的变化规律。     

基于P型法的中间支承运动纸带横向振动特性研究

北人PRC250凹版印刷机,其承印物-纸带为200~300 g/m²的薄型纸板,多色印刷中的支承滚筒对印刷薄纸板形成中间支承和简支约束,可用板壳理论研究其动力学特性。该研究提出采用新型P型高阶微分求积升阶谱法求中间支承运动纸带动力学特性。根据Hamilton原理,推导运动纸带的能量泛函变分式,利用新构C1单元混合插值正交张量积形函数,对给出的能量泛函变分式进行求解,分析中间支承和速度对运动纸带横向振动特性的影响。结果表明:在对边简支对边自由约束条件下,运动纸带的复频率随中间支承的设置而增大,随速度的增大稳定区域逐渐变小;通过CAE软件Hypermesh有限元对比试验,证明该研究提出的方法求解中间支承运动纸带动力学特性,比有限元软件具有更良好的数值稳定性、平滑性和收敛性。     

滑移爆炸冲击荷载作用下矩形复合板的动力响应分析

以工程振动理论为基础建立矩形板的冲击动力学响应的粘弹性地基板数值计算模型,运用薄板横向振动的基本微分方程和三角函数级数展开法对常速运动面荷载作用下粘弹性地基板进行了分析,求得了板的动力响应的解析解,该模型能用来模拟移动冲击荷载作用于薄板时的动力反应、分析评价基板屈服状态。     

浸液轴向变速运动黏弹性板的组合参数共振

针对浸没于液体中的轴向运动黏弹性板,考虑其速度发生扰动变化,根据经典薄板理论以及达朗贝尔原理,得到该系统的横向振动控制微分方程。假定液体为无黏、无旋、不可压缩的理想流体,流体对板的动压力由板的附加质量来描述。采用多尺度法,分析系统的偏微分方程及边界条件。根据可解性条件及Routh-Hurwitz判据,确定系统和式组合共振与差式组合共振的失稳区域,并讨论不同参数对系统两种组合共振失稳区间的影响。     

用振动法进行PRC梁的预应力损失检测

本文首先通过一根预应力钢筋混凝土(PRC)梁振动测试实验，证实了PRC梁的弯曲振动自振频率随着预应力的降低而有所增加，其规律与受轴压力梁的自振频率受轴力的影响基本一致，因此采用受轴压力梁的模型作为PRC梁的计算模型，然后针对试验梁的情况，通过比较选择合适的边界条件模型，并采用神经网络方法，识别其边界条件的参数，在此基础上，再用神经网络识别预应力损伤，通过数值模拟和实测数据分析得到，通过振动测试用神经网络是可以识别PRC梁的预应力损失的。     

基于微分求积法分析旋转圆板的横向振动

基于微分求积法,分析了旋转圆板的横向振动和稳定性问题。从平面应力问题和Kirchhoff薄板理论出发,得到了在沿径向线性分布的离心惯性力作用下均质等厚度旋转圆板的轴对称中面内力,建立了极坐标下板的轴对称运动微分方程。对变系数的运动微分方程,采用微分求积法离散方程和边界条件,分析了周边固支、简支（沿径向不可移）和周边完全自由三种边界条件下旋转圆板的前两阶复频率的实部和虚部随角速度的变化情况,并得到其失稳类型以及相应的临界速度。     

非均匀张力作用下多层膜结构动力稳定性研究

目的 印刷电子薄膜要求涂层均匀、套印精度高,文中旨在研究不同参数对柔性电子多层膜动态稳定性的影响,为柔性电子膜的稳定传输提供理论指导。方法 应用Hamilton原理建立运动多层膜结构的振动微分方程,采用隐式龙格库塔法求解离散得到的状态方程,根据Floquet理论计算系统 时对应的Ω和c1。结果 在对边简支对边固支边界条件下,运动多层膜稳定区域更大。此外,减小平均速度、张力比、非均匀张力系数,增大长宽比,可以提高运动多层膜的稳定性,其中平均速度变化的影响最为显著。结论 通过建立实际生产中运动柔性电子多层膜数学模型,得到了不同参数对运动多层膜动态稳定性影响规律,研究结果为柔性电子多层膜稳定传输,提高涂层均匀性、叠印精度提供了理论依据。     

惯性边界下带钢的非线性振动分析

根据连轧机轧制过程中带钢与轧辊的运动机理,将相邻两机架间的带钢简化为轴向运动的Euler梁,轧辊简化为定轴转动的惯性元件,建立Euler梁在惯性边界下的非线性振动力学模型。基于哈密顿原理建立轴向运动Euler梁的纵向和横向非线性振动微分方程,利用Kantorovich时间平均法简化运动方程和边界条件,并采用修正迭代法求解运动方程。最后通过数值计算获得了Euler梁非线性振动的幅频响应曲线,并讨论惯性边界条件下的轴向运动速度、长度和轧辊的转动惯量对Euler梁振动特性的影响。研究结果可为控制和分析连轧过程中带钢垂直振动提供重要的理论参考。     

温度影响下Winkler-Pasternak弹性地基上多孔FGM矩形板的自由振动分析

基于经典薄板理论和Hamilton原理研究温度影响下Winkler-Pasternak弹性地基上多孔功能梯度材料(FGM)矩形板的自由振动特性。采用Voigt混合幂率模型和孔隙任意分布模型来表征多孔FGM矩形板的材料属性,并考虑多孔FGM矩形板内部均匀温升和材料具有温度依赖特性;应用物理中面推导弹性地基上多孔FGM矩形板自由振动的控制微分方程并进行无量纲化;采用微分变换法(DTM)对无量纲控制微分方程及其边界条件进行变换,引入典型的六种边界在MATLAB统一编程且保证计算精度一致,经过迭代收敛,求解出无量纲固有频率;通过算例研究了边界条件、梯度指数、升温、孔隙率、长宽比、边厚比、无量纲弹性刚度系数和无量纲剪切刚度系数对多孔FGM矩形板振动特性的影响。     

基于微分求积法的轴向运动板横向振动分析

研究受面内载荷轴向运动薄板横向振动的运动微分方程,采用微分求积法计算四边简支轴向运动薄板的固有频率和临界速度。分析轴向运动速度、板材料刚度及长宽比对板横向振动固有频率及临界速度的影响。结果发现,随着轴向速度增大,各阶固有频率减小;随着刚度的增大,各阶固有频率增大;当长宽比较小时,轴向运动板可以用梁模型分析。     

带弹性隔板圆柱形储液罐的流-固耦合特性研究

该文研究带有环形弹性隔板的部分充液刚性圆柱罐中液体与隔板的耦合振动特性。将液体域分割成两个圆柱子域和两个圆环柱子域,利用分离变量法和叠加原理求得各子域内液体运动势函数的解。将环形薄板的湿模态用干模态展开以求解环形薄板与液体耦合振动的微分方程。对液体子域间的界面连续条件作Fourier 展开并对表面波方程作Bessel 展开,得到环形薄板与液体耦合振动的频率和对应模态。数值结果与流-固耦合专用软件ADINA 的结果进行了比较,显示出很好的一致性。     

球式自动平衡装置的数值仿真与实验研究

利用拉格朗日方程推导出球式自动平衡装置的运动微分方程,并提出应用MATLAB软件对运动微分方程进行数值分析的仿真方法。建立单自由度振动系统的球式自动平衡装置实验台,配置相应的振动信号测试系统。通过仿真与实验验证球式自动平衡装置的减振性能。     

变长度柔性提升系统纵向-横向受迫耦合振动分析

以任意变长度柔性提升系统的纵向-横向耦合振动为研究对象,采用Hamilton原理建立了在受到外界横向激励情况下柔性部件的振动和振动能量的偏微分方程,并使用Galerkin方法对运动方程进行离散化求解。最后,以电梯悬挂提升系统为例对所建模型进行验算。数值结果表明:高速电梯系统在受到一定的横向扰动(激励)时,柔性部件在以横向振动为主的耦合振动状态下运动,并且在上行阶段存在一定的不稳定区域。这一现象与实际当中的发现所一致。     

正交各向异性矩形薄板振动的一种半解析方法

使用半解析的多项康氏法分析对边简支、对边固定和对边固定-简支的正交各向异性矩形薄板振动问题。选择多个梁特征函数作为试函数,精确满足对边所有边界条件。通过Gakerkin积分将偏微分振动方程转化为常微分方程组并整理为状态方程形式。强迫满足另一对边的边界条件,获得频率方程,确定固有频率。文献结果比较不仅证实了该方法的有效性,而且揭示通过该方法获得的对边简支板的解是精确解。最后,研究了不同长宽比下试函数项数对无量纲固有频率的影响。     

基于Chebyshev-变分法的复杂开口形状矩形薄板弯曲振动特性分析

针对复杂开口形状的矩形薄板弯曲振动问题,提出一种基于Chebyshev-变分原理的建模方法,建立弹性边界条件下不同开口形状矩形薄板弯曲振动模型。采用边界约束因子模拟弹性边界条件,视开口部分为一种物理属性为零的特殊薄膜。将板的横向位移展开成双重Chebyshev多项式级数形式,建立薄板的拉格朗日泛函,利用变分法推导薄板的特征方程并求得固有频率及对应振型。开展开口薄板模态试验研究,对比理论计算结果与试验结果及有限元结果,验证该方法及模型的准确性和有效性。研究边界约束和开口形状对弯曲振动特性的影响。结果表明:开口形状对结构低阶固有频率影响较小,对高阶固有频率影响较大;开口形状的改变对结构奇数阶固有频率的影响大于对偶数阶固有频率的影响。     

点弹性支承粘弹性矩形薄板的基频分析计算

从三维粘弹性本构关系出发,导出了具有多个点弹性支承的Kelvin型粘弹性矩形薄板的运动微分方程。针对方程中出现的二维广义d函数,采用积分方程法导出了具有多个点弹性支承的四边简支Kelvin型粘弹性矩形薄板自由振动的复特征方程,分析了材料的无量纲延滞时间、点弹性支承的弹性系数和支承位置对矩形薄板的固有频率的影响。     

基于区间参数的水电机组振动传导研究

在建立的伞式混流式水轮发电机组振动完善模型的基础上,引入各参数的区间性,结合区间算法和随机摄动理论,推导了水电机组各传导路径的传导力及传导率的上、下限和均值的计算表达式,建立了具有区间参数的水电机组-厂房耦合系统的振动传导分析方法。通过算例,分析了结构参数不确定性对传导率的影响,验证了模型和方法的合理性与可行性。该方法能够反映参数不确定时振动传导路径传递率的范围及敏感性等问题,为全面分析水电机组振动传递特性提供理论基础和数据支撑。     

基于抗振动疲劳的薄板加筋设计分析

振动是航空薄板常见的载荷形式,通常采用加强筋来减小振动幅度,从而提高薄板寿命.研究薄板的抗振动疲劳加筋方法,探讨加强筋与板的连接方式以及加强筋的布置方向对薄板振动与疲劳的影响机制.首先,基于振动理论和板筋变形协调条件,建立加筋薄板的运动方程.然后,建立铆接、点焊和滚焊连接形式的加筋薄板有限元模型,探讨连接单元的动力学建模方法;在此基础上,研究连接形式和加筋安装方向对薄板结构动力学特性的影响;最后,结合动力响应分析探讨板筋连接方式和加筋安装方向对疲劳寿命的影响.研究结果表明,双向加筋薄板在低频振动时刚度高于单向加筋薄板,双向加筋有利于提高结构抗疲劳强度,铆接单向加筋薄板的振动疲劳寿命最短.