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非线性能量汇胞元减振效率分析

力学学报 2023年第11期55卷 2614-2623页

作者：李猛李孙飚丁虎上海大学力学与工程科学学院上海市应用数学和力学研究所上海200444

非线性能量汇(nonlinear energy sink,NES)具有减振频带宽、减振效果好等诸多优点.但是NES没有线性刚度的特征导致其难以驱动大重量的NES振子,从而难以应用于对大型工程结构的减振.因此,将NES以高效和便捷的方式应用于工程减振,仍然是... 详细信息

非线性能量汇(nonlinear energy sink,NES)具有减振频带宽、减振效果好等诸多优点.但是NES没有线性刚度的特征导致其难以驱动大重量的NES振子,从而难以应用于对大型工程结构的减振.因此,将NES以高效和便捷的方式应用于工程减振,仍然是有待研究的问题.将NES以胞元的形式装配于振动的主结构中,通过多个NES胞元的共同作用,是一种有前景的减振策略.文章在偏心转子激励下,探究了多个NES胞元对远大于单个NES自身重量的振动结构的减振效果,分析了多个NES胞元耦合主结构组成的系统的整体响应特征.建立了NES胞元减振系统的运动微分方程,采用复化平均法(complexification-averaging,CxA)导出系统的慢不变流形及稳态响应满足的近似解析表达式,通过慢变流形的扰动运动微分方程对稳态解进行稳定性分析,再利用伪弧长法获得系统响应的近似解,分析了NES胞元的减振规律及系统响应规律,最后利用龙格-库塔(Runge-Kutta,R-K)法进行数值验证.结果表明,通过多个NES胞元共同作用,能够有效控制较大重量的主系统振动,而且减振效率随NES胞元个数和重量的增加而显著提高,共振区的响应状态随着胞元个数的增加从稳定状态、强调制状态、稳定状态依次变化.因此,本研究有助于推动NES的工程应用.

关键词：非线性能量汇胞元振动控制强调制响应复化平均法

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负泊松比蜂窝结构胞元几何参数影响研究

机械强度 2021年第6期43卷 1409-1416页

作者：刘宇郝琪田钰楠毛怡崔宏伟湖北汽车工业学院汽车工程学院十堰442002

针对某负泊松比蜂窝结构的胞元弧夹角、连杆长、外厚度、厚度比及长高比五个几何参数进行了影响研究。采用均匀试验设计方法,得到吸能量、比吸能、峰值碰撞力及等效泊松比四种评价指标关于各几何参数的拟合方程,在此基础上进行多目标优... 详细信息

针对某负泊松比蜂窝结构的胞元弧夹角、连杆长、外厚度、厚度比及长高比五个几何参数进行了影响研究。采用均匀试验设计方法,得到吸能量、比吸能、峰值碰撞力及等效泊松比四种评价指标关于各几何参数的拟合方程,在此基础上进行多目标优化设计,选取合适的胞元几何参数值。结果表明胞元弧夹角、连杆长对蜂窝结构的比吸能影响较大,外厚度及厚度比对结构峰值碰撞力及吸能量影响较大,而等应变下外厚度对结构等效泊松比基本无影响,长高比对结构的吸能量及等效泊松比影响较大。综合选取的优化尺寸比原尺寸具有更高的吸能防护抗冲击效果,碰撞力远低于原尺寸模型且更加平稳。

关键词：负泊松比蜂窝结构胞元几何参数均匀试验设计优化设计

基于胞元式RBF神经网络的高保真分色模型研究

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包装工程 2013年第1期34卷 110-114页

作者：孙小鹏孔玲君刘真上海理工大学上海200093 上海出版印刷高等专科学校上海200093

采用胞元式RBF神经网络模型对七色印刷输出系统构建了分色模型。首先,借鉴颜色空间分区理论将7个主色在整个颜色空间中划分为了6个颜色区域,在每个分区中选取了CIE L*a*b*明度值L上等间隔均匀采样的网点面积率,用于设计建模所需的训练样... 详细信息

采用胞元式RBF神经网络模型对七色印刷输出系统构建了分色模型。首先,借鉴颜色空间分区理论将7个主色在整个颜色空间中划分为了6个颜色区域,在每个分区中选取了CIE L*a*b*明度值L上等间隔均匀采样的网点面积率,用于设计建模所需的训练样本,然后对每个分区划分胞元,并且为每个小胞元建立了基于RBF神经网络的分色模型。对于任意给定的要复制的目标色,利用提出的胞元搜索算法确定其所在的胞元位置后,使用相应的神经网络模型进行分色预测。实验结果表明,该分色算法能够达到较高的分色精度,可以满足高质量彩色复制的要求。

关键词：七色分色模型高保真印刷分区胞元 RBF神经网络

含周期性圆形孔洞胞元的材料等效弹性性能研究

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人民长江 2011年第10期42卷 77-79页

作者：史姣刘晓峰西北农林科技大学水利与建筑工程学院陕西杨凌712100

基于变形等效原理,研究了含周期性圆形孔洞方形胞元的多孔材料的等效弹性性能。通过分析具有不同直径圆孔的方形胞元的弹性性能,拟合了胞元的等效弹性参数与孔径之间的函数关系。其中胞元内圆孔直径与胞元边长比例在0.1~0.8内变化。利... 详细信息

基于变形等效原理,研究了含周期性圆形孔洞方形胞元的多孔材料的等效弹性性能。通过分析具有不同直径圆孔的方形胞元的弹性性能,拟合了胞元的等效弹性参数与孔径之间的函数关系。其中胞元内圆孔直径与胞元边长比例在0.1~0.8内变化。利用该函数关系,可以预测任意一个圆孔直径与胞元边长比值介于上述范围内的胞元的弹性性能。为考察上述函数关系的正确性,由胞元构造悬臂梁,通过比较其解析解和数值解,对所得结果进行了验证。结果表明,即使应悬臂梁中胞元数目较少时,解析解与数值解也吻合很好。

关键词：多孔材料均匀化等效弹性性能胞元

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胞元支架及填充料对多孔材料性能的影响研究

胞元支架及填充料对多孔材料性能的影响研究

作者：徐蝉江西农业大学

学位级别：硕士

胞元支架结构复合材料作为多孔材料的一种特殊延伸,由于它不仅含有多孔材料的优点,在填充料方面还具有很大的可设计性,可以满足诸多要求,因此有望在航空航天、汽车制造、船舶制造、建筑以及环保等领域被广泛应用。虽然目前多孔材料的研... 详细信息

胞元支架结构复合材料作为多孔材料的一种特殊延伸,由于它不仅含有多孔材料的优点,在填充料方面还具有很大的可设计性,可以满足诸多要求,因此有望在航空航天、汽车制造、船舶制造、建筑以及环保等领域被广泛应用。虽然目前多孔材料的研究日益趋于完善,但对于胞元支架结构复合材料的研究还是比较少。为了在多孔材料方面做出更多的探索,对胞元支架结构复合材料的胞元形态、填充料等方面的研究是必要的。本文主要以有限元分析软件ANSYS WORKBENCH为工具,做了如下研究工作:1.研究了胞元数目对胞元支架结构复合材料的性能的影响,试验表明,胞元数目越多,其材料强度越强;2.研究了胞元形态对胞元支架结构复合材料性能的改变,分别以正三角形胞元、正四边形胞元、正六边形胞元和圆柱形胞元为研究对象,仿真以它们为胞元的胞元支架结构复合材料的面内冲击,研究发现,胞元形态对胞元支结构复合材料的力学性能有很大改变;3.研究了填充料对胞元支架结构复合材料热学性能的影响,分别对以SiC和聚酰胺为填充料的两种胞元支架结构复合材料进行了稳态和热-结构耦合分析,为胞元支架结构复合材料的热学性能研究提供了参考。胞元支架结构复合材料在抗冲击和多功能材料领域具有很好的应用前景,本文的研究为胞元支架结构多功能复合材料的设计提供了一定的理论指导和技术支撑。

关键词：胞元复合材料模拟仿真热学性能力学性能

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木质格栅夹芯胞元结构的平压力学性能

林业工程学报 2018年第5期3卷 34-40页

作者：杨冬霞胡英成范长胜哈尔滨学院黑龙江省地下工程技术重点实验室哈尔滨150086 东北林业大学生物质材料科学与技术教育部重点实验室哈尔滨150040

由低密度和增强复合材料制成的超轻夹层结构具有优异的比强度、比刚度和较大的互连空间,基于这种结构特点,可以将其应用于木质工程材料结构的优化中。为得到一种轻质高强、设计空间大的木质夹芯结构以适应现代木结构建筑的需求,研究了... 详细信息

由低密度和增强复合材料制成的超轻夹层结构具有优异的比强度、比刚度和较大的互连空间,基于这种结构特点,可以将其应用于木质工程材料结构的优化中。为得到一种轻质高强、设计空间大的木质夹芯结构以适应现代木结构建筑的需求,研究了木质金字塔型格栅夹芯结构胞元的平压力学性能,建立了金字塔型格栅夹芯结构的力学模型,计算分析了平压状态下的载荷与芯子形变位移间的关系。设计并制作了面板厚度相同、芯子直径不同的3种胞元结构,利用ANSYS有限元软件仿真并测试了3种胞元结构的平压力学性能。研究结果表明:在满足小于组成材料极限应力条件下,胞元承载能力由面板与芯子共同决定。芯子是受力主体,芯子的直径与胞元的承载力成正比,与胞元的比强度成反比,芯子直径越大,胞元的平压能力越强,但性能并非最优;平压状态下3种胞元结构的比强度均高于其组成材料的比强度,属于高比强度的自然生物质材料构型。

关键词：木质格栅结构夹芯结构胞元平压力学性能

基于胞元拓扑优化法的内凹六边形负泊松比超材料结构设计

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安徽建筑大学学报 2022年第1期30卷 21-26,45页

作者：康小方柳景超夏光辉许庆虎安徽建筑大学土木工程学院安徽合肥230601 智能地下探测技术重点实验室安徽合肥230601 安徽省BIM工程中心安徽合肥230601 安徽省装配式建筑研究院安徽合肥230601

基于拓扑优化的方法,提出了一种内凹六边形负泊松比超材料的结构胞元拓扑优化方法。针对胞元的不同内凹角的拓扑基结构,以指定的材料底边长与肋部长作为约束条件,把结构胞元泊松比最大化作为目标函数,建立了不同内凹角内凹六边形负泊松... 详细信息

基于拓扑优化的方法,提出了一种内凹六边形负泊松比超材料的结构胞元拓扑优化方法。针对胞元的不同内凹角的拓扑基结构,以指定的材料底边长与肋部长作为约束条件,把结构胞元泊松比最大化作为目标函数,建立了不同内凹角内凹六边形负泊松比超材料的拓扑优化模型并进行计算。提取拓扑优化得到的结构胞元构型,经过一定的周期排列最终得到负泊松比结构。建立超材料结构的宏观模型,验算了结构胞元的负泊松比并和理论值相比较,计算分析内凹六边形负泊松比超材料的力学行为。结果表明,内凹六边形负泊松比超材料内凹角越大其负泊松比效应越明显。与传统多孔材料结构相比,设计的超材料结构具有更好的承载能力。

关键词：拓扑优化负泊松比内凹六边形胞元

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装配式生物质点阵夹芯结构胞元平压性能分析

装配式生物质点阵夹芯结构胞元平压性能分析

2018年全国固体力学学术会议

作者：杨冬霞胡英成范长胜东北林业大学哈尔滨学院

为适应现代木结构建筑的需求,本文研究了装配式生物质夹芯结构胞元的平压力学性能。通过对胞元结构力学模型的计算分析,确定了载荷大小与芯子的形变位移间关系。针对面板厚度与芯子直径大小设计并制作了不同类型的胞元结构,利用ANSYS有... 详细信息

为适应现代木结构建筑的需求,本文研究了装配式生物质夹芯结构胞元的平压力学性能。通过对胞元结构力学模型的计算分析,确定了载荷大小与芯子的形变位移间关系。针对面板厚度与芯子直径大小设计并制作了不同类型的胞元结构,利用ANSYS有限元软件仿真和试验测试了胞元结构的平压力学性能。研究结果表明:芯子是受力主体,芯子直径越大胞元的平压能力越强,但性能并不是最优;面板材料对胞元承载力也有影响,生物质复合材料胞元的比强度高于自然纤维材料的比强度。该研究结果为木质复合材料在大跨度坡面屋等木结构建筑工程中的应用奠定了理论和实验基础,具有良好的应用价值。

关键词：装配式生物质材料点阵夹芯结构胞元

来源： cnki会议评论

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非线性动力学系统的胞元映射理论

中国空间科学技术 1985年第2期 38-50页

作者：金仁源

非线性动力学系统的胞元映射理论(A Theory of Cell-to-Cell Mapping for Nonlinear Dynamical Systems)第一次成功地把马尔可夫链理论的研究成果应用到非线性动力学系统的分析上,给出了一个完全崭新的分析方法,是研究非线性动力学系统... 详细信息

非线性动力学系统的胞元映射理论(A Theory of Cell-to-Cell Mapping for Nonlinear Dynamical Systems)第一次成功地把马尔可夫链理论的研究成果应用到非线性动力学系统的分析上,给出了一个完全崭新的分析方法,是研究非线性动力学系统的一个新的发展。本文简要介绍胞元映射一般化理论的一些概念,并给出应用这个理论进行计算的结果。

关键词：胞元永久返回时间映射理论点映射随机矩阵非线性动力学