检索结果-南通市图书馆

基于时间有限元方法的旋转柔性叶片动力学响应分析

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应用数学和力学 2014年第4期35卷 353-363页

作者：王新栋邓子辰王艳冯国春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

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... 详细信息

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.

关键词：一次近似耦合假设模态时间有限元保辛

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不可压饱和多孔弹性杆动力响应的多辛方法

应用数学和力学 2015年第3期36卷 242-251页

作者：刘雪梅邓子辰胡伟鹏西北工业大学力学与土木建筑学院西安710072 长安大学工程力学系西安710064

研究了不可压饱和多孔弹性杆的一维动力响应问题.基于多孔介质理论,在流相和固相微观不可压、固相骨架小变形的假定下,建立了不可压流体饱和多孔弹性杆一维轴向动力响应的数学模型.利用Hamilton空间体系的多辛理论,构造了不可压饱和多... 详细信息

研究了不可压饱和多孔弹性杆的一维动力响应问题.基于多孔介质理论,在流相和固相微观不可压、固相骨架小变形的假定下,建立了不可压流体饱和多孔弹性杆一维轴向动力响应的数学模型.利用Hamilton空间体系的多辛理论,构造了不可压饱和多孔弹性杆轴向振动方程的多辛形式及其多种局部守恒律.采用中点Box离散方法得到轴向振动方程的多辛离散格式和局部能量守恒律以及局部动量守恒律的离散格式;数值模拟了不可压饱和多孔弹性杆的轴向振动过程,记录了每一时间步的局部能量数值误差和局部动量数值误差.结果表明,已构造的多辛离散格式具有很高的精确性和较长时间的数值稳定性,这为解决饱和多孔介质的动力响应问题提供了新的途径.

关键词：饱和多孔弹性杆多辛方法动力响应离散

冲击荷载作用下中心对称薄圆板振动的多辛分析

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西北工业大学学报 2013年第6期31卷 931-934页

作者：秦于越邓子辰胡伟鹏西北工业大学力学与土木建筑学院陕西西安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

基于Bridges建立的多辛理论,构造了中心对称薄圆板振动方程的多辛对称形式及其多种局部守恒律,针对振动方程的多辛形式,采用Euler Box差分离散方法构造其多辛格式,利用计算机模拟,研究了冲击荷载作用下中心对称薄圆板的振动问题,并在模... 详细信息

基于Bridges建立的多辛理论,构造了中心对称薄圆板振动方程的多辛对称形式及其多种局部守恒律,针对振动方程的多辛形式,采用Euler Box差分离散方法构造其多辛格式,利用计算机模拟,研究了冲击荷载作用下中心对称薄圆板的振动问题,并在模拟过程中重点关注多辛算法是否精确保持振动系统的局部几何性质,该研究结果为薄板振动问题提供了新的数值研究途径。

关键词：哈密尔顿多辛薄圆板冲击荷载

考虑主动散热圆柱多孔夹层材料等效热导率及散热性能

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复合材料学报 2013年第6期30卷 237-242页

作者：张凯邓子辰王博周加喜西北工业大学力学与土木建筑学院西安710072 大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室大连116024 湖南大学机械与运载工程学院长沙410082

针对多孔夹层圆柱壳的主动散热性能以及等效热导率的计算问题,通过推导多孔结构的等效热导率和主动散热状态下的稳态温度控制方程,在对流换热条件下,计算了考虑主动散热后所折减的等效热导率,及其与结构相对密度和流体流速之间的关系。... 详细信息

针对多孔夹层圆柱壳的主动散热性能以及等效热导率的计算问题,通过推导多孔结构的等效热导率和主动散热状态下的稳态温度控制方程,在对流换热条件下,计算了考虑主动散热后所折减的等效热导率,及其与结构相对密度和流体流速之间的关系。采用考虑主动散热的等效热导率,计算结构瞬态温度分布,并与有限元结果进行对比。同时,计算了夹层圆柱壳相对密度和结构散热性能的关系以及最大散热性能相对应的最优相对密度和最优杆件厚度。通过瞬态温度分布结果与有限元结果对比,得到采用考虑主动散热的等效热导率所得结果与有限元结果吻合,说明了计算等效热导率方法的有效性,并且可以准确地计算瞬态温度分布;同时分析得到等效热导率随着流体流速的增大而减小,随着结构相对密度的增大而增大;在相同结构质量下,正方形和正六边形构型具有较好的主动散热性能。

关键词：多孔材料主动散热等效热导率散热指标瞬态温度

辛Runge-Kutta方法在卫星交会对接中的非线性动力学应用研究

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应用数学和力学 2014年第12期35卷 1299-1307页

作者：李庆军叶学华王博王艳西北工业大学力学与土木建筑学院工程力学系西安710072

卫星交会对接问题是实现太空平台等空间系统的关键问题之一.考虑了由于地球引力作用而引起的卫星交会对接中的非线性动力学问题.首先,采用能量方法给出Lagrange函数;然后,通过引入广义坐标和广义动量,以及Legendre变换,得到Hamilton方程... 详细信息

卫星交会对接问题是实现太空平台等空间系统的关键问题之一.考虑了由于地球引力作用而引起的卫星交会对接中的非线性动力学问题.首先,采用能量方法给出Lagrange函数;然后,通过引入广义坐标和广义动量,以及Legendre变换,得到Hamilton方程;随后,采用辛Runge-Kutta方法求解该Hamilton方程,并与传统的四阶Runge-Kutta方法对比.数值结果表明:辛Runge-Kutta方法能够在积分过程中长时间保持系统的固有特性,为天体动力学问题的研究提供了良好的数值方法.

关键词：卫星空间交会对接非线性动力学 Hamilton系统辛Runge-Kutta方法

简谐载荷下嵌入式单壁碳纳米管动态响应的Magnus方法

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计算力学学报 2012年第2期29卷 159-164页

作者：王博邓子辰徐晓建王艳西北工业大学力学与土木建筑学院西安710072 大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室大连116024

基于两端固支的弹性梁模型,研究嵌入式单壁碳纳米管在横向简谐载荷作用下的非线性振动问题。利用Galerkin方法对运动微分方程进行近似处理,将原方程从非线性动力学系统转化到二阶动力学系统,对于二阶动力学方程采用Magnus级数方法进行... 详细信息

基于两端固支的弹性梁模型,研究嵌入式单壁碳纳米管在横向简谐载荷作用下的非线性振动问题。利用Galerkin方法对运动微分方程进行近似处理,将原方程从非线性动力学系统转化到二阶动力学系统,对于二阶动力学方程采用Magnus级数方法进行求解。通过数值实验,分析了嵌入式单壁碳纳米管非线性振动幅频特性,根据非线性动力学理论分析了碳纳米管动态响应,结果表明倍周期分岔产生混沌。

关键词：嵌入式单壁碳纳米管非线性振动动力学系统 Magnus级数方法几何积分

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功能型多孔夹层板的等效弹性常数研究

西北工业大学学报 2014年第5期32卷 793-798页

作者：孟俊苗邓子辰张凯周加喜西北工业大学工程力学系陕西西安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116024 湖南大学机械与运载工程学院湖南长沙410082

基于应变能等效原理,将功能型多孔夹层板的夹芯层等效为均匀的各向异性材料,并通过考虑夹芯层的面内剪切作用,即将构成代表体单元的基元杆件考虑为Timoshenko梁,建立Timoshenko梁单元的应变和宏观应变之间的关系,得到等效固体代表体单... 详细信息

基于应变能等效原理,将功能型多孔夹层板的夹芯层等效为均匀的各向异性材料,并通过考虑夹芯层的面内剪切作用,即将构成代表体单元的基元杆件考虑为Timoshenko梁,建立Timoshenko梁单元的应变和宏观应变之间的关系,得到等效固体代表体单元的应变能密度与宏观应变的关系,从而,给出相应的宏观等效弹性常数。最后,通过有限元方法计算实际正方形蜂窝夹层板和等效夹层板的结构响应和低阶振动频率,验证该方法的有效性,对比分析得知该方法较原方法具有更高的精度,说明考虑面内剪切作用的必要性。

关键词：各向异性弹性常数均匀化方法固有频率蜂窝夹层结构应变能代表体单元

基于高阶位移场理论的多孔金属圆柱壳结构响应研究

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西北工业大学学报 2013年第4期31卷 624-628页

作者：张凯邓子辰王博西北工业大学力学与土木建筑学院陕西西安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116024

基于高阶位移场理论研究了简支条件棱镜型圆柱壳体在内压力作用下的结构响应。首先,建立承受内压圆柱壳体的平衡方程,计算在该载荷作用下的各项同性材料的响应,与弹性力学理论解进行对比,验证所得平衡方程的正确性。采用均匀化方法,将... 详细信息

基于高阶位移场理论研究了简支条件棱镜型圆柱壳体在内压力作用下的结构响应。首先,建立承受内压圆柱壳体的平衡方程,计算在该载荷作用下的各项同性材料的响应,与弹性力学理论解进行对比,验证所得平衡方程的正确性。采用均匀化方法,将正方形,三角形和Kagome 3种多孔金属圆柱壳体等效为正交各向异性的材料,计算了在内压下的结构响应,并与有限元计算结果进行对比,结果表明文中方法所得结果与有限元的结果非常接近,计算得到的径向位移和轴向应变与有限元的计算基本相同,径向应力,环向应力和径向应变等结构响应时误差也较小。3种构型的计算结果与有限元计算结果的比值变化趋势基本相同,其中三角形和Kagome构型的计算结果较正方形构型的计算结果较为准确。通过对所得结果进行分析,可以发现该高阶位移场理论在计算圆柱壳体结构响应时有效、准确,可以作为预测该类结构响应的计算方法。

关键词：高阶位移场正交各向异性圆柱壳多孔金属材料

弹性波在星形节点周期结构蜂窝材料中的传播特性研究

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应用数学和力学 2015年第8期36卷 814-820页

作者：贠昊邓子辰朱志韦西北工业大学土木与建筑工程系西安710072 西北工业大学工程力学系西安710072

星形节点周期结构蜂窝材料是具有负Poisson(泊松)比效应的一种结构性材料.采用有限元方法对其离散并结合Bloch定理来分析弹性波在其内部传播的带隙问题.结果表明:星形节点周期结构蜂窝材料存在宽大的频率禁带且禁带的位置和大小相对稳定... 详细信息

星形节点周期结构蜂窝材料是具有负Poisson(泊松)比效应的一种结构性材料.采用有限元方法对其离散并结合Bloch定理来分析弹性波在其内部传播的带隙问题.结果表明:星形节点周期结构蜂窝材料存在宽大的频率禁带且禁带的位置和大小相对稳定;同时星形节点本身的旋转共振模态是材料最低阶禁带形成的主要原因.星形节点周期结构蜂窝材料的以上带隙特性使其在工程中减震降噪方面具有潜在的应用价值.

关键词：星形节点蜂窝材料负Poisson比效应频率带隙旋转共振模态