检索结果-南通市图书馆

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

含双边呼吸式裂纹悬臂梁的自由振动分析

船舶力学 2023年第11期27卷 1718-1728页

作者：马一江李宇昕王加夏陈国平吴杰樊乐马康佳江苏科技大学船舶与海洋工程学院江苏镇江212100 南京航空航天大学航空学院南京210016 电子科技大学中山学院机电工程学院广东中山528400

基于含双边裂纹梁的振动行为,本文提出一种含双边呼吸式裂纹悬臂梁自由振动的理论分析方法。考虑裂纹的倾斜角度,将裂纹模块转化成悬臂梁的局部柔度;根据双边裂纹的呼吸行为,建立含双边呼吸式裂纹悬臂梁的刚度模型;采用Galerkin方法,将... 详细信息

基于含双边裂纹梁的振动行为,本文提出一种含双边呼吸式裂纹悬臂梁自由振动的理论分析方法。考虑裂纹的倾斜角度,将裂纹模块转化成悬臂梁的局部柔度;根据双边裂纹的呼吸行为,建立含双边呼吸式裂纹悬臂梁的刚度模型;采用Galerkin方法,将梁结构的振动微分方程简化为多个单自由度系统的振动微分方程组,推导含双边呼吸式裂纹梁的固有频率和振型;通过ANSYS开展含双边呼吸式裂纹悬臂梁模态的数值分析,验证本文提出的理论方法。算例分析结果表明:与张开时裂纹模型相比,呼吸式裂纹模型更加接近工程实际;裂纹的倾斜角度是影响梁结构固有频率的重要因素,而裂纹对梁结构固有振型的影响很小。

关键词：呼吸式裂纹双边裂纹悬臂梁 Galerkin方法自由振动

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

弯矩作用下热塑性复合材料悬臂梁弹塑性分析

国防科技大学学报 2022年第2期44卷 24-33页

作者：雷勇军刘明伟张大鹏高艺航国防科技大学空天科学学院湖南长沙410073 空天任务智能规划与仿真湖南省重点实验室湖南长沙410073 中国运载火箭技术研究院北京宇航系统工程研究所北京100076

基于Timoshenko梁理论和Tsai-Hill屈服准则,建立了自由端弯曲载荷作用下悬臂梁弹塑性问题分析的数学模型,并得到了梁应力和位移的精确解。通过与相关文献和有限元计算结果进行对比,验证了该方法的正确性,并在此基础上,进一步分析了纤维... 详细信息

基于Timoshenko梁理论和Tsai-Hill屈服准则,建立了自由端弯曲载荷作用下悬臂梁弹塑性问题分析的数学模型,并得到了梁应力和位移的精确解。通过与相关文献和有限元计算结果进行对比,验证了该方法的正确性,并在此基础上,进一步分析了纤维方向角、弯矩、跨高比以及纤维体积分数对梁弹塑性应力和位移的影响规律。相关成果可为热塑性复合材料的设计和工程应用提供参考。

关键词：热塑性复合材料悬臂梁弹塑性 Timoshenko梁精确解

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

悬臂梁中开闭裂纹的损伤识别

力学季刊 2021年第1期42卷 108-119页

作者：杨骁应方乾孟哲上海海关学院公共教学部上海201204 上海大学土木工程系上海200444

利用裂纹诱导弦挠度函数,建立了悬臂Euler-Bernoulli中开闭裂纹位置、深度、初始张开角等损伤参数的识别方法。为此,首先将梁中开闭裂纹等效为单向扭转弹簧,给出了考虑裂纹缝隙效应的裂纹梁等效抗弯刚度,并得到悬臂Euler-Bernoulli开闭... 详细信息

利用裂纹诱导弦挠度函数,建立了悬臂Euler-Bernoulli中开闭裂纹位置、深度、初始张开角等损伤参数的识别方法。为此,首先将梁中开闭裂纹等效为单向扭转弹簧,给出了考虑裂纹缝隙效应的裂纹梁等效抗弯刚度,并得到悬臂Euler-Bernoulli开闭裂纹梁弯曲挠度的显式闭合解及裂纹诱导弦挠度函数,证明了裂纹诱导弦挠度的分段线性函数。其次,基于单向扭转弹簧的性质,建立了通过多步加载进行梁中开闭裂纹参数及其上下侧属性的识别方法。最后,通过数值算例验证了本文所建立的开闭裂纹损伤识别方法的适用性和可靠性,考察了裂纹分布位置、深度和初始张开角以及裂纹识别区间和挠度测量误差等参数对识别结果的影响,结果表明:当裂纹处于张开状态时,裂纹处裂纹诱导弦挠度斜率改变量随着施加荷载的增加而增加;当裂纹闭合时,其裂纹诱导弦挠度斜率改变量将保持为常量;裂纹损伤参数的识别误差随测量误差的增加而增加,但整体识别结果具有较高的精度,较好的鲁棒性。

关键词：悬臂梁开闭裂纹裂纹等效单向扭转弹簧诱导弦挠度参数识别

基于悬臂梁光声光谱的双组分气体同步检测方法研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

高压电器 2023年第10期59卷 65-70页

作者：戴锋卞超程骏甘强陈轩张正东宋博谭婷月孙超杨斌李东风崔光鲁张引网江苏省电力有限公司检修分公司南京210008

设计了一种基于光声光谱双光源悬臂梁检测系统,用于检测H2S和CO这两种SF6分解组分气体,通过调制不同的红外激光频率,将两个激光光源应用于两种气体检测。根据不同的调制频率,最后检测两种SF6气体分解成分。在检测单气体组分和混合组分... 详细信息

设计了一种基于光声光谱双光源悬臂梁检测系统,用于检测H2S和CO这两种SF6分解组分气体,通过调制不同的红外激光频率,将两个激光光源应用于两种气体检测。根据不同的调制频率,最后检测两种SF6气体分解成分。在检测单气体组分和混合组分气体条件下,通过实验研究了各组分的不同体积分数与光声信号在检测波长和频率下的线性关系,证明了同步检测方法的有效性。

关键词：悬臂梁光声光谱 SF6分解成分同步检测

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

悬臂梁压电式能量收集器方向性效率的研究

仪器仪表学报 2019年第3期40卷 181-187页

作者：陆颢瓒朱宇宬刘琪才王德波南京邮电大学电子与光学工程学院南京210023 南京大学近代声学教育部重点实验室南京210093

为了研究振动激励方向变化对悬臂梁压电能量收集器(VEH)的电能输出的影响,建立了单悬臂梁能量收集器在任意方向振动激励下的动力学模型以及压电效应的输出模型。振动激励方向根据悬臂梁平面建立的球面坐标系的两个角度参数φ和θ定义,... 详细信息

为了研究振动激励方向变化对悬臂梁压电能量收集器(VEH)的电能输出的影响,建立了单悬臂梁能量收集器在任意方向振动激励下的动力学模型以及压电效应的输出模型。振动激励方向根据悬臂梁平面建立的球面坐标系的两个角度参数φ和θ定义,通过理论和仿真分析,发现振动激励方向改变时能量收集器的吸收效率随φ的增加呈余弦变化,随θ的增加呈正弦变化,但φ对收集效率的影响远大于θ的影响。实验表明,θ=0°时,φ从0°增加到90°,吸收效率从理论最高效率的93.52%降低到2.88%,而φ=90°时,θ从0°增加到90°,吸收效率则从2.88%变化到3.88%,得到了悬臂梁能量收集器的输出和激励方向之间的关系,对悬臂梁压电振动能量收集器的设计和研究具有一定的参考价值。

关键词：悬臂梁压电效应能量收集器方向性最佳接收

悬臂梁挠曲电俘能器的力电耦合模型及性能分析

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

固体力学学报 2020年第2期41卷 159-169页

作者：陈春林李肇奇梁旭胡淑玲申胜平机械结构强度与振动国家重点实验室西安交通大学航天航空学院西安710049 陕西省航天结构振动与控制重点实验室西安交通大学航天航空学院西安710049

挠曲电效应指应变梯度在电介质中引起的电极化现象,是一种普遍存在的力电耦合行为.应变梯度与材料的尺寸成反比,因此挠曲电效应有望在纳米尺度主导材料的物理性质,尤其是力电耦合性能.论文建立了悬臂梁挠曲电俘能器的理论模型,基于哈密... 详细信息

挠曲电效应指应变梯度在电介质中引起的电极化现象,是一种普遍存在的力电耦合行为.应变梯度与材料的尺寸成反比,因此挠曲电效应有望在纳米尺度主导材料的物理性质,尤其是力电耦合性能.论文建立了悬臂梁挠曲电俘能器的理论模型,基于哈密顿原理得到了悬臂梁挠曲电俘能器的控制方程和相应的边界条件;进一步,得到了悬臂梁挠曲电俘能器的输出电压频率响应和功率密度频率响应随悬臂梁的振动频率、外电路阻抗、挠曲电层厚度以及弹性层模量的变化规律.聚偏氟乙烯和环氧树脂层合挠曲电悬臂梁俘能器模型的数值结果表明输出电压频率响应和功率密度频率响应在共振频率点取得最大值,且随着各阶模态对应的共振频率的增加悬臂梁挠曲电俘能器的输出电压和功率密度均增加.此外,计算结果还表明悬臂梁俘能器存在最佳匹配阻抗,在匹配阻抗附近悬臂梁俘能器的输出功率密度随挠曲电层厚度的减小而增大,表现出明显的尺寸效应.并且输出电压随弹性层模量的增大而减小.论文工作提供了一种基于挠曲电效应的悬臂梁俘能器的理论模型,为悬臂梁俘能器的设计提供了理论依据.

关键词：挠曲电效应悬臂梁力电耦合能量收集模态分析

基于频率等高线与粒子群优化的悬臂梁裂纹识别方法

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

应用力学学报 2024年

作者：李臻吕凯波胡世杰韩媛庞新宇太原理工大学机械与运载工程学院

利用频率响应曲面和固有频率获得的频率等高线交点可用于确定梁结构的裂纹位置与深度，但是，传统的频率等高线法需要求解大量的二元超越方程，并且随着频率等高线的增多及测试噪声的干扰，绘制并寻找损伤交点位置耗时且准确率低。针对... 详细信息

利用频率响应曲面和固有频率获得的频率等高线交点可用于确定梁结构的裂纹位置与深度，但是，传统的频率等高线法需要求解大量的二元超越方程，并且随着频率等高线的增多及测试噪声的干扰，绘制并寻找损伤交点位置耗时且准确率低。针对上述问题，建立含单一贯穿裂纹悬臂梁的动力学损伤模型，采用固有频率和振型曲率函数求解结构的频率等高线，提出基于固有频率数据的两步粒子群算法自主搜索确定最优交点位置，依次识别出悬臂梁结构的裂纹位置与深度。数值算例与试验测试结果表明，该方法免于计算大量二元超越方程来绘制频率等高线，可有效提高裂纹识别的计算效率；在环境噪声干扰下，也能够准确判别裂纹位置。

关键词：悬臂梁裂纹识别单裂纹固有频率频率等高线粒子群优化

基于ABAQUS的平沙系统悬臂梁结构拓扑优化

在线全文

同方期刊数据库

学校读者我要写书评

暂无评论

机械强度 2022年第2期44卷 362-368页

作者：王树国李立君廖凯喻秋良陈威中南林业科技大学机电工程学院长沙410004

针对平沙系统工作中出现精度较低和容易引起共振的问题,对平沙系统悬臂梁结构进行拓扑优化设计。从悬臂梁内部材料布局出发,以材料的畸变能密度为优化目标,在Abaqus软件中采用变密度法对悬臂梁进行拓扑优化设计,得到最合理的材料分布。... 详细信息

针对平沙系统工作中出现精度较低和容易引起共振的问题,对平沙系统悬臂梁结构进行拓扑优化设计。从悬臂梁内部材料布局出发,以材料的畸变能密度为优化目标,在Abaqus软件中采用变密度法对悬臂梁进行拓扑优化设计,得到最合理的材料分布。优化结果表明,当施加载荷在工况要求的400 N时,悬臂梁最前端位移量由优化前的4.205 mm减小到1.447 mm,优化后满足工况要求。最大应力值从优化前的20.04 MPa减小到6.824 MPa。在悬臂梁质量减小41.4%的情况下,悬臂梁的1阶固有频率增加2.481 Hz,远离了外界激励频率,改善了悬臂梁的动力学性能。通过角度变化试验验证拓扑优化后的模型最大位移量满足工况要求,有效提高了材料的整体利用率,为平沙系统的设计提供了理论依据。

关键词：平沙系统悬臂梁有限元分析拓扑优化

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

悬臂梁基MEMS声压传感器研究

悬臂梁基MEMS声压传感器研究

作者：吴俊宏华中科技大学

学位级别：硕士

悬臂梁是微机电系统中常用的一种结构,被广泛用于传感领域。由于MEMS悬臂梁通常机械强度较小,易于变形,尤其是设计工作在谐振状态时,其变形还会进一步放大,所以基于此结构所设计的传感器往往可以获得较高的灵敏度。同时,相对于电学位移... 详细信息

悬臂梁是微机电系统中常用的一种结构,被广泛用于传感领域。由于MEMS悬臂梁通常机械强度较小,易于变形,尤其是设计工作在谐振状态时,其变形还会进一步放大,所以基于此结构所设计的传感器往往可以获得较高的灵敏度。同时,相对于电学位移检测手段,光学方法具有位移检测精度高、抗电磁干扰能力强以及工作适用范围广等优势。利用工作在谐振状态下的MEMS悬臂梁作为声学换能结构,并采用光学手段去检测声压作用下的悬臂梁振动,以此来构建声压传感器。通过结合两者的优势,将在面向不同工作环境中的高灵敏度声压探测上具有应用潜力。本文基于此种设计思路,从应用需求出发,对传感器结构设计进行了系统研究并开展了部分验证实验。在悬臂梁声学换能结构设计方面,基于悬臂梁等效力学振动分析模型,针对大气和水下两种环境,分析了不同谐振频率下的悬臂梁结构参数设计。同时,运用多物理场耦合有限元分析方法,对声压作用下的悬臂梁频率响应特性进行了仿真。在此基础上,从不同应用需求出发,在给定相同谐振工作频率的前提下,围绕灵敏度和工作带宽这两个特征性能指标调控,提出了多种悬臂梁结构设计策略并通过仿真加以验证。设计了两种用于实现高灵敏度悬臂梁位移检测的光学方法:(1)装配式的法布里-珀罗干涉腔。分析了由MEMS悬臂梁和光纤端面所构成的法布里-珀罗腔的声压传感器工作原理及信号解调手段,并用数值仿真的方法给出了特定工况下所设计结构的反射光时域信号以及对比度。(2)集成式的波导-环形谐振腔耦合结构。分析了此结构实现悬臂梁振动探测的工作原理,并通过COMSOL多物理场耦合仿真,对悬臂梁在静态载荷作用下所引起的环形谐振腔的输出光谱变化进行研究。运用MEMS工艺制备出了六种不同性能的悬臂梁结构。在此基础上,采用法布里-珀罗干涉腔设计构建了相应的声压传感器并开展大气条件下的声学频率响应测试,验证了器件设计仿真的有效性及在谐振工作下的高灵敏度声压探测能力。同时,还开展了声压传感器的角向探测性能测试,探索分析了器件封装外形对探测性能的影响。

关键词：微机电系统声压传感器悬臂梁多物理场耦合探测灵敏度工作带宽法布里-珀罗腔环形谐振腔