非线性包装系统跌落冲击响应分析的 HFAF法

目的针对单自由度无阻尼Duffing方程,应用何氏频率-振幅关系(HFAF)得到简单的近似解析解。方法以三次非线性包装系统为研究对象,应用何氏频率-振幅(HFAF)关系分析系统跌落冲击响应,得到跌落冲击响应的近似解;为提高解的精度,与包装动力学分析的能量法结合,通过能量法求解最大位移及加速度,对近似解进行修正。结果修正后的近似解其位移和加速度峰值与数值分析的结果相比较,相对误差小于0.1%,近似解解析表达简单,物理意义明确。结论研究结果可为非线性包装系统跌落冲击响应分析提供一种新的快速近似分析方法。     

基于多尺度L-P法的三次非线性包装系统跌落冲击解析解

针对有阻尼三次非线性包装系统在发生跌落冲击时的响应问题,基于多尺度Lindstedt-Poincare摄动法(MSLP)讨论了三次非线性系统跌落冲击响应的一阶近似解析表达并与数值结果进行了对比。结果表明：所求有阻尼三次非线性系统跌落冲击一阶近似解析具有较好的精度,特别是对于小阻尼强非线性包装系统的冲击响应分析而无需额外的幅值及频率修正。     

非线性包装系统跌落冲击问题变分迭代法

以三次非线性包装系统为研究对象,用变分迭代理论分析系统跌落冲击问题,获得一阶迭代近似解。为提高解的精度,与包装动力学能量分析法结合求解最大位移及加速度,修正一阶迭代近似解。算例分析表明,修正后一阶近似解在冲击持续时间、加速度峰值及冲击响应波形上与椭圆积分结果非常接近。可为非线性包装系统跌落冲击分析提供新的方法。     

三次型非线性包装系统跌落冲击响应分析

目的分析得到三次非线性包装系统跌落冲击的近似解析解,修正提高解的精度,以达到工程要求。方法采用解决普遍非线性振动问题的何氏参数展开法,并针对跌落冲击动态方程的求解进行算法修正,选取三次非线性包装系统跌落冲击模型为算例,求解得到一阶近似解;与包装工程中的能量法结合,对近似解进行修正。结果修正后的最大位移响应、最大加速度响应、系统响应周期与Runge-Kutta数值解非常接近,相对误差小于0.05%。结论为非线性包装系统跌落冲击响应分析提供了一种新的科学有效的近似分析方法。     

正切型非线性包装系统跌落冲击响应分析的何氏PEM与修正

目的分析得到正切型非线性包装系统跌落冲击的近似解析解,修正提高解的精度,以达到工程要求。方法采用解决普遍非线性振动问题的PEM,并针对跌落冲击动态方程的求解进行了算法修正,选取正切型非线性包装系统跌落冲击模型为算例,求解得到了一阶近似解;与包装工程中的能量法结合,对近似解进行了修正。结果修正后的最大位移响应、最大加速度响应、系统响应周期与Runge-Kutta数值解非常接近,相对误差小于4%。结论研究为非线性包装系统跌落冲击响应分析提供了一种新的科学有效的近似分析方法。     

MATHEMATICA 在摄动法中的应用

应用MATHEMATICA符号运算，推导摄动法公式。以单自由度系统强非线性振动改进的L—P方法的公式推导为例，详细介绍MATHEMATICA符号运算，代替以往繁复的人工推导，既方便，又准确：此法可以方便地推广应用于其它摄动法或多自由度系统强非线性振动改进的L—P方法的公式推导，MATHEMATICA源程序在附录中给出。     

矩阵摄动法在振动工程中的若干应用

本文主要讨论矩阵摄动法在结构动力优化设计中的模态灵敏度分析,以及Guyan缩减的精度估计等方面的应用。     

双曲正切型非线性包装系统跌落冲击响应分析

目的分析得到双曲正切型无阻尼非线性包装系统跌落冲击的近似解析解,解决典型工况下双曲正切型非线性包装系统跌落冲击响应求解问题。方法采用PEM分析系统的跌落冲击响应,得到冲击响应的一阶近似解;通过包装动力学的能量法,得到无阻尼系统的精确最大位移值;对近似解进行修正。结果在足够的精度范围内,修正后的最大位移响应值、最大加速度响应值以及系统响应周期非常接近于龙格-库塔数值解。结论为双曲正切型非线性包装系统跌落冲击响应分析提供了一种新的近似分析方法。     

高速摄影技术在包装跌落测试中的应用

提出了采用高速度摄影技术进行包装跌落测试与分析的新方法。重点研究了序列图像采集与分析的技术与方法,并以食品罐头跌落分析为例讨论了高速摄影技术在产品冲击研究中的应用,为包装产品跌落分析提供了一种新的研究思路。     

悬挂式弹簧系统跌落冲击问题的变分迭代法

以悬挂式弹簧系统为研究对象,建立跌落工况无阻尼条件下系统的无量纲几何非线性动力学方程。应用变分迭代法求解动力学方程,得到系统无量纲位移、无量纲加速度1阶近似解析解。跌落工况下系统无量纲位移最大值、无量纲加速度最大值及无量纲跌落冲击时间与椭圆积分法的结果比较,误差在4 %以内。讨论跌落高度和系统悬挂角对无量纲位移最大值和无量纲加速度最大值的影响,研究表明,在相同跌落高度条件下,适当减小系统的悬挂角度,可降低系统无量纲加速度最大值,但无量纲位移最大值增加。研究结论可为悬挂式弹簧系统缓冲设计提供理论依据。     

跌落工况下斜支承系统易损件的冲击特性

目的基于斜支承系统双自由度模型,研究系统易损件的跌落冲击特性。方法针对系统无量纲跌落冲击动力学方程,用龙格-库塔数值分析法获得易损件跌落冲击动力学响应,探讨系统支承角、频率比、跌落冲击初始速度、阻尼比等对易损件位移及加速度响应的影响规律。结果通过对易损件位移、加速度响应最值影响因素的分析表明,减小支承角可增加易损件位移响应最值,降低其加速度响应最值,延长响应周期;随着频率比的增加,易损件位移和加速度响应的最值减小;随着初始速度的增加,易损件位移、加速度响应最值上升明显;对于加速度响应最值,系统阻尼比存在最佳值。结论为使斜支承系统获得理想的减振和抗跌落冲击性能,需综合考虑各相关参数。     

非线性包装系统跌落冲击响应分析

目的分析得到非线性保守包装系统跌落冲击的近似解析解。方法提出一种新的非线性分析方法,选取三次非线性和瓦楞纸板型的混合非线性跌落冲击模型为例,分析得到近似解析解。结果原控制方程无需简化,近似精度随着近似阶数的提高而提高,对强非线性问题仍然有效。结论该研究为非线性包装系统跌落冲击响应分析提供了一种新的分析方法。     

斜支承弹簧系统跌落冲击响应及影响因素分析

以斜支承弹簧系统为研究对象,建立了跌落冲击条件下系统无量纲非线性动力学方程。利用龙格-库塔数值分析方法求解动力学方程,讨论了无量纲跌落冲击速度、系统支承角及阻尼等对系统响应的影响。研究表明,随着无量纲跌落冲击速度的增加,系统位移响应峰值和加速度响应峰值增加;随着支承角的减小,位移响应峰值增大,加速度响应峰值减小;阻尼对系统响应影响显著,对系统加速度峰值影响存在最佳阻尼比,最佳阻尼比随系统支承角减小而减小。通过适当地选取阻尼比及支承角可有效地改善系统的抗冲击能力。     

正切型缓冲系统跌落冲击响应分析的NHB方法

目的为了获得正切型缓冲系统跌落冲击响应的近似解析解。方法将正切型系统简化为3次、5次非线性系统,经无量纲处理后获得无量纲动力学方程,应用牛顿谐波平衡法求解系统无量纲动力学方程,得到跌落冲击响应一阶、二阶近似解析解,并获得系统位移响应最大值、加速度响应最大值以及跌落冲击持续时间等重要参数的解析表达式。结果通过算例分析表明,牛顿谐波平衡法二阶近似解与龙格-库塔数值解接近,相对误差控制在2%以内。结论牛顿谐波平衡法为非线性缓冲系统跌落冲击响应分析提供了一种新的有效解析方法。     

多层苹果刚性跌落冲击模型与冲击响应研究

基于损伤条件下果实刚性跌落冲击变形特征,提出一表征其非线性黏弹性的动态流变模型,建立多层果实跌落冲击模型.以"富士"苹果为研究对象,实施多个高度下的跌落冲击试验,进行动态流变模型的参数识别、4层苹果跌落冲击响应的理论分析与试验结果比较.结果表明,试验结果与理论模型结果吻合性好,所提出苹果流变模型、多层果实跌落冲击模型能合理地表征苹果的非线性黏弹性流变特征、跌落中击动力学特征.研究结果为果实的合理运输包装设计提供了理论基础.     

双曲正切型包装系统跌落冲击的MSLP解

目的 针对双曲正切型非线性有阻尼包装系统在发生跌落冲击时的响应问题,讨论有效的解析求解方法.方法 基于多尺度L-P摄动法(MSLP)讨论系统跌落冲击响应的近似解,并与龙哥库塔法(R-K)的数值结果进行对比.结果 对比结果表明,在无需额外的幅值及频率修正情况下,双曲正切型非线性小阻尼系统(ζ<0.5)跌落冲击的最大位移、加速度响应的一次MSLP近似解的误差均小于5％,且随着阻尼比ζ的减小迅速减小.结论 所求一次MSLP近似解析对于双曲正切型非线性小阻尼包装系统具有较好的计算精度,为此类问题的求解提供了新的方法参考.     

高效数据采集方法及其实现：缓冲包装中跌落冲击信号的获取

提出了对包装跌落冲击信号的快速,高效数据采集方法及其实现原理,通过设置“采样开始”和“采样结束”控制信号来实现对跌落冲击信号的准确捕捉;采用DMA方式实现内存和外设间数据的快速递。     

充液容器跌落过程的SPH模拟方法

采用SPH和FEM耦合的方法,考虑流固耦合效应的影响,对典型矩形薄壁充液容器的跌落过程进行数值仿真。通过对容器的变形、自由液面的运动、液体对容器的动压变化、容器的应力状态和所受动态激励的情况进行分析,说明SPH方法在充液容器的冲击问题研究中是行之有效的数值计算方法。同时数值算例的结果对充液容器的设计和试验具有一定的参考价值。