基于时间有限元方法的旋转柔性叶片动力学响应分析

作     者：王新栋 邓子辰 王艳 冯国春 

作者机构：西北工业大学工程力学系西安710072 大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室辽宁大连116023 

出 版 物：《应用数学和力学》 (Applied Mathematics and Mechanics)

年 卷 期：2014年第35卷第4期

页      面：353-363页

核心收录：

学科分类：07[理学] 08[工学] 082503[工学-航空宇航制造工程] 070102[理学-计算数学] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 0701[理学-数学] 

基　　金：国家自然科学基金(11172239 11372252) 高校博士点基金(20126102110023)~~ 

主　　题：一次近似耦合 假设模态 时间有限元 保辛 

摘      要：将时间有限元方法引入到柔性多体系统的数值计算中,研究了旋转柔性叶片系统的刚-柔耦合响应问题.首先,基于非线性梁理论,建立了旋转柔性叶片系统的中心刚体-柔性梁模型,构造柔性叶片系统考虑一次近似耦合的Lagrange函数;其次,采用假设模态方法对空间坐标进行离散,建立系统的时间有限元格式;最后,通过数值实验,分析了柔性叶片的动力学响应.该方法直接构造了系统的离散积分格式,并自动保证了该格式是保辛的,因而具有较高的数值精度和稳定性.数值结果表明:时间有限元可以有效地求解旋转柔性叶片系统内低频大范围运动与高频弹性振动之间的刚-柔耦合问题.