分析结构自由振动的传递矩阵精确形式

本文以微分方程和矩阵分析理论为基础,导出了求解结构自由振动传递矩阵法的精确工,无论是在计算效率和精度上都是对传递矩阵法的一个很好推广。文中运用这种封闭的精确形式求解了分段变厚圆柱壳的自由振动。     

基于精细传递矩阵法的变厚度圆柱壳自由振动分析

结合精细积分和传递矩阵方法,对变厚度圆柱壳的自由振动进行计算分析。该方法基于圆柱壳的基本微分方程,推导得到关于位移内力向量的一阶齐次偏微分方程,采用精细积分求得场传递矩阵,将其进行组装得到总传递方程,根据边界条件求解总传递方程中系数矩阵的行列式,计算得到变厚度圆柱壳的固有频率。将计算结果与有限元结果进行对比,验证方法的准确性及有效性。同时探究了边界条件、厚度变化形式、厚度变化系数及长径比对自由振动的影响规律。     

增量传递矩阵法及其在轴系弯扭耦合振动中的应用

将逐步积分法的思想与传统矩阵法相结合，提出了增量传递矩阵方法，使之能求解具有非线性力系统动力响应。基于多段集中质量模型和增量传递矩阵法，并结合Riccati法，建立了汽轮发电机组轴系弯扭耦合振动瞬态响应求解模型。利用该方法，针对某200MW汽轮发电机组三相短路重合闸故障，进行了机组弯扭耦合振动响应特性研究，分析表明：弯振和扭振幅值变化与电网短路及重合闸时刻紧密相关，重合闸所带来的冲击比电网短路时刻更大；故障主要激发出扭振的前三阶固有频率来，弯振除工频主分量外，前几阶固有频率也被激发出来。在短路后至重合闸前的这一时间段内，扭矩主要含有工频及各阶固有频率成分，而在重合闸后的时间段内，扭矩各阶固有频率成分仍存在，但工频成分消失。     

Riccati传递矩阵法在潜艇结构强度和稳定性分析中的应用

运用Riccati传递矩阵方法，建立了旋转壳单元的场传递矩阵，推导了肋骨和母线倾角不连续位置的点传递矩阵，在推导中考虑了肋骨各方向可能的变形，编制了用于分析组合加肋旋转壳应力和稳定性的计算机程序（应力程序SAPRi，稳定性程序BAPRi）。利用SAPRi程序和BAPRi程序对潜艇耐压结构的典型结构算例进行了应力和稳定性分析，并将计算结果与理论结果或商用软件（MSC／NASTRAN）的计算结果进行比较，表明该程序结果正确可信，计算速度快，适合于工程应用。     

含楔形变截面连续梁弯曲自由振动计算的传递矩阵法

本文推导了楔形变截面梁弯曲自由振动计算时的传递矩阵式，通过对含楔形变截面连续梁弯曲自由振动的实例计算，证明了本文提出了的方法是一种精确度高而且简便易行的方法。     

用Riccati传递矩阵法计算悬挂输送机金属结构的固有频率

悬挂输送机结构具有“链式结构”的特点，利用Ｒｉｃｃａｔｉ传递矩阵法计算其固有频率既简便又具有较高精度．本文介绍了如何运用该方法计算频率，并且给出了应用实例。现在     

转动态薄辐齿轮振动分析的传递矩阵法

本文用截锥壳模拟薄辐齿轮，由截锥薄壳理论导出了计算转动态截锥壳振动特性及瞬态响应的传递矩阵公式。文末给出了算例。     

传递矩阵法计算单层单跨不规则刚架

本文用传递矩阵法解决了单层单跨不规则刚架的简便列式方法，便于应用电算计算。     

用于推进轴系振动分析的改进数值组装法

为计算推进轴系的中高频振动,对现有数值组装法(numerical assembly method, NAM)进行改进。改进的数值组装法(modified NAM, m-NAM)首先将推进轴系等效为多跨阶梯Timoshenko梁,采用精确的振动微分方程描述等截面梁段,并根据节点连续性条件构建系统矩阵方程,然后设计加权矩阵,通过行归一化降低系统矩阵的病态程度,解决NAM的高频数值发散问题。通过数值算例比较m-NAM、NAM、连续质量传递矩阵法和解析法,计算结果表明,m-NAM显著拓宽了轴系振动频率的计算范围,在高频段仍保持较高的计算精度。     

轴承刚度对船舶推进轴系振动传递路径影响分析

采用传递矩阵法,将船舶推进轴系简化为质量点单元、弹性支承单元和具有分布参数的梁单元。基于修正的Timoshenko梁理论,推导出推进轴系的场传递矩阵表达式。然后,引入相应的边界条件,形成方程组并实现不同轴承刚度下推进轴系轴承处的力和位移响应求解。最后,从能量的角度,对推进轴系各轴承传递路径处的功率流进行分析,并与有限元结果比较。结果表明:基于修正Timoshenko梁理论的传递矩阵法在计算推进轴系弯曲振动时是可行有效的;艉后轴承刚度对轴系振动传递影响最大,艉前轴承次之,推力轴承影响最小。     

压杆弹性屈曲分析的精细传递矩阵法

压杆是房屋和桥梁结构的重要受力构件。当压杆所承受的荷载达到一定的临界值时,整个结构就会失去稳定性。该文根据精细传递矩阵法原理和压杆微弯平衡状态下的微分平衡方程,建立了在轴向荷载作用下压杆稳定分析的精细传递矩阵式。并运用精细传递矩阵法对不同边界约束的压杆进行了临界荷载的计算,计算结果与压杆屈曲的理论解基本一致,从而验证了...     

阶梯形圆形水池分析的传递矩阵法

考虑剪切变形的影响,推导了圆形水池在轴对称荷载作用下的中厚壳有矩理论公式,其微分方程与Winkler地基上Timoshenko梁的微分方程一致,当圆形水池池壁剪切刚度取无穷大时,其可退化成相应薄壳理论公式.利用初参数法,推导了微分方程的解形式和建立了结构分析的传递矩阵法.分析了底部固结项部自由、在分布荷载和径向荷载作用...     

组合加肋旋转壳应力和稳定性分析的Riccati传递矩阵法

运用Riccati传递矩阵法,建立了旋转壳单元的场传递矩阵,推导了肋骨和母线倾角不连续位置的点传递矩阵,在推导中考虑了肋骨各方向可能的变形,编制了分析组合加肋旋转壳应力和稳定性的计算机程序(应力程序SAPRi,稳定性程序BAPRi)。利用所编制的程序对组合加肋旋转壳算例进行了应力和稳定性分析,并将计算结果与理论计算结果、试验结果或MSC/NASTRAN的计算结果进行比较,表明所编制的程序正确可信、计算速度快、精度高。     

高速冷带轧机垂直自激振动稳定性分析的数值计算方法

本文在充分考虑轧机垂直振动过程中辊缝非线性的基础上，利用轧制理论方程和机械振动理论中的能量判据，给出了更精确的分析高速冷轧机垂直自激振动稳定性的数值计算方法。     

热声斯特林发动机的频率计算

利用传输矩阵推导出了一种计算行波形热声发动机的谐振频率的方法,得到了其基频和高阶谐波.对处于不同结构参数和运行参数情况下的系统频率进行了比较计算,得到了各参数对系统谐振频率的影响规律.     

薄板弯曲振动的杂交动态有限元法

从Ｈｅｌｌｉｎｇｅｒ－Ｒｅｉｓｓｎｅｒ变分原理出发,将位移、应变、应力场分离为零阶场与频率相关的高阶场,对位移场和应力场独立插值,导出了薄板弯曲振动的杂交动态有限元列式。数值算例表明,本文方法简单、有效。     

十字弦结构非线性自由振动的频率分析

该文研究了十字交叉弦几何大变形的非线性自由振动问题。首先根据哈密顿原理推导了控制其自由振动的运动方程,然后采用摄动方法求解了该弦的非线性耦合固有频率。通过将求得的非线性耦合固有频率解析解与各单弦的非线性频率解析解进行比较发现,非线性耦合频率的解析解除了具有非线性特性,还反应了各子结构对整体结构频率的影响,即存在耦合特性。并且,当一个子结构自身参数改变时,整体结构的频率也会发生变化,但是变化的幅度小于子结构的变化幅度,即耦合特性增加了十字弦系统的稳定性。     

自行火炮固有频率相关性分析的Monte Carlo传递矩阵法

为进行大型振动系统固有频率相关性分析,提出了基于多体系统传递矩阵法的Monte Carlo传递矩阵法.该方法将振动系统结构参数看作随机变量,通过Monte Carlo法得到其多个样本,通过多体系统传递矩阵法计算得到各组样本下的固有频率,再分析设计变量与固有频率之间的相关性系数和检验统计量,进行大型振动系统固有频率和结构参数之间的相关性分析.该方法无须求导运算,无需改变现有固有频率求解程序即可进行相关性分析.将该方法用于求解某自行火炮系统的固有频率,计算与试验结果吻合较好.