检索结果-南通市图书馆

弹簧静变形和重力加速度从固有频率表达式中消失的条件

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大学物理 2016年第10期35卷 23-27页

作者：陈奎孚蔡春中国农业大学理学院74# 北京100083 北京联合大学应用文理学院北京100191

教学经常使用固有频率表达式不显含弹簧静变形和重力加速度的振子;但也能找到相反的情形.本研究探讨前者的充要条件.分析发现如果弹簧轴线在质点通过静平衡位置时沿其轨迹的切向,则弹簧静变形从固有频率表达式中消失.在满足这一前提下,... 详细信息

教学经常使用固有频率表达式不显含弹簧静变形和重力加速度的振子;但也能找到相反的情形.本研究探讨前者的充要条件.分析发现如果弹簧轴线在质点通过静平衡位置时沿其轨迹的切向,则弹簧静变形从固有频率表达式中消失.在满足这一前提下,进一步要求质点轨迹在静平衡位置的曲率为0,或沿铅垂方向,则重力也无回复力的效果,从而重力加速度在固有频率表达式中不出现.该结论不仅有助于理解重力与固有频率之间的关系,也可指导振动例题编制和选用.

关键词：振动弹簧静变形势能固有频率曲率

复合材料薄壁梁的耦合静变形及其振动特性研究

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复合材料薄壁梁的耦合静变形及其振动特性研究

作者：赵章山东科技大学

学位级别：硕士

复合材料由于具有高比强度-高比模量、质量轻以及结构性能可设计的特点,已被广泛应用于航空航天和风力发电机的结构设计中。如现代直升机旋翼的桨叶和大型风力机叶片均采用封闭截面复合材料薄壁梁的结构形式。利用复合材料结构性能的可... 详细信息

复合材料由于具有高比强度-高比模量、质量轻以及结构性能可设计的特点,已被广泛应用于航空航天和风力发电机的结构设计中。如现代直升机旋翼的桨叶和大型风力机叶片均采用封闭截面复合材料薄壁梁的结构形式。利用复合材料结构性能的可设计性,可以改善叶片的耦合静变形和动力学响应的性能。因此,研究复合材料薄壁梁的力学行为,对于合理地设计叶片结构,具有十分重要的现实意义。首先,本文重点研究了复合材料薄壁梁的具有耦合静变形特征,基于变分渐进方法获得了梁横截面在轴向力和扭矩及弯矩和横截面平均位移与转角之间的关系方程,并对周向对称铺设与周向反对称铺设,两种特殊铺设情况下的弯曲-扭转耦合与拉伸-扭转耦合进行了详细的数值计算并揭示了单／双闭室箱型、圆形与椭圆型截面复合材料结构梁耦合拉伸-扭转-弯曲静变形随着纤维铺层角变化规律。其次,在给出拉伸-扭转耦合、弯曲-扭转耦合薄壁悬臂梁固有振动频率的封闭形式解的基础上,通过数值计算得到单(双)闭室箱型、圆形和椭圆型截面复合材料薄壁梁的解耦、耦合振动的固有频率随铺层角的变化规律,并且对上述四种截面复合材料薄壁梁的固有频率特性,进行分析与比较。采用假设振型法并根据Lagrange(拉格朗日)方程,建立了复合材料薄壁梁的受迫振动方程,对单、双闭室箱型复合材料薄壁悬臂梁的稳态受迫振动响应,进行数值积分,得到自由端的时间响应曲线。最后,采用有限元商用软件ANSYS,对复合材料薄壁梁的静变形和固有频率进行了有限元分析。

关键词：复合材料薄壁箱型梁静变形固有频率受迫振动有限元 ANSYS

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非线性刚度减振器的静变形对响应的影响

中国计量学院学报 1995年第1期6卷 25-29页

作者：张竞庄表中浙江大学

近几十年来，人们对非线性刚度减振器在白噪声激励下的响应已进行了广泛的研究．但这些研究忽略了非线性刚度的静变形对响应的影响．本文由ＦＰＫ法计算结果表明，对杜芬型非线性刚度减振器若不考虑静变形的影响，其位移均方值响应的误... 详细信息

近几十年来，人们对非线性刚度减振器在白噪声激励下的响应已进行了广泛的研究．但这些研究忽略了非线性刚度的静变形对响应的影响．本文由ＦＰＫ法计算结果表明，对杜芬型非线性刚度减振器若不考虑静变形的影响，其位移均方值响应的误差可达１５％左右．

关键词：非线性刚度静变形响应

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含压电片层合板的静变形控制

固体力学学报 1998年第4期19卷 305-312页

作者：林西强任钧国国防科技大学航天技术系

借助阶梯函数，建立了含有任意分布的用作执行器的压电片的层合板弯曲方程．然后利用该方程，进行了层合板静变形控制的研究．最后结合实例，用“遗传＋配点”法对压电片的位置和尺寸进行了优化．结果表明，用压电片作执行器，用“遗传... 详细信息

借助阶梯函数，建立了含有任意分布的用作执行器的压电片的层合板弯曲方程．然后利用该方程，进行了层合板静变形控制的研究．最后结合实例，用“遗传＋配点”法对压电片的位置和尺寸进行了优化．结果表明，用压电片作执行器，用“遗传＋配点”法进行优化是对板进行静力变形控制的一条有效途径．

关键词：层合板压电材料变形控制静变形智能结构

基于输流软管驱动的仿水母动力学设计、仿真与实验

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中国科学：物理学、力学、天文学 2024年第6期54卷 112-124页

作者：何毅翔杨正铖邢浩然代胡亮王琳华中科技大学航空航天学院武汉430074 华中科技大学工程结构与安全评定湖北省重点实验室武汉430074

本文创新性地提出了一种基于输流软管变形驱动的新型仿水母机器人设计.当弯曲初始构型的软管输送流体时会产生较大的变形,在流速为零时软管便会恢复到初始构型,通过利用软管周期性的变形-恢复原理达到驱动目的.首先,基于绝对节点坐标法... 详细信息

本文创新性地提出了一种基于输流软管变形驱动的新型仿水母机器人设计.当弯曲初始构型的软管输送流体时会产生较大的变形,在流速为零时软管便会恢复到初始构型,通过利用软管周期性的变形-恢复原理达到驱动目的.首先,基于绝对节点坐标法建立了输流软管的非线性动力学理论模型,通过动力学分析确定了在较小流速下产生较大变形的软管构型设计.然后,按照该弯曲初始构型制作了仿水母软体触手,并在水中开展了不同流速下的变形-恢复实验研究,与理论模型预测结果进行了对比.此外,发展了结构变形与流体动力学耦合的仿真方法,探究了仿水母机器人的内部流速和触手个数对作用在触手上的流体力的影响规律.研究表明,内流速越大,触手变形也越大,触手摆动频率降低,但最大流体力逐渐增大;在内流速相同的情况下,触手个数对单个触手变形产生的最大流体力没有影响.最后,通过3D打印制作了头部和三通接头,与软体触手共同组成仿水母机器人,在水下进一步开展了推进实验研究.实验表明,随着电压(内部流速)的增大,软体触手变形越大,推进速度也越大;相比于喷水推进模式,通过利用软体触手变形可提高28%的推进速度.本研究为水下仿生机器人驱动方式提供了一种新的设计策略.

关键词：输流软管静变形水下仿生机器人流固耦合静变形驱动

考虑光压力和热载荷的太阳帆薄膜力学行为分析

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宇航学报 2024年第1期45卷 74-80页

作者：陈金铎史爱明樊世超西北工业大学航空学院西安710072 北京卫星环境工程研究所北京100094

基于冯卡门板理论描述薄膜结构大变形,耦合光压力与热载荷,构建10μm量级薄膜非线性动力学主控方程。采用伽辽金离散方法和龙格-库塔推进方法数值求解方程时域解,并引入最大李雅普诺夫指数判别薄膜混沌运动。分析表明,法向光压力远大于... 详细信息

基于冯卡门板理论描述薄膜结构大变形,耦合光压力与热载荷,构建10μm量级薄膜非线性动力学主控方程。采用伽辽金离散方法和龙格-库塔推进方法数值求解方程时域解,并引入最大李雅普诺夫指数判别薄膜混沌运动。分析表明,法向光压力远大于切向光压力并抑制薄膜动力学颤振,仅计入光压力时,太阳帆膜呈静变形特征。当计入的光辐射热载荷达到临界值后,考虑切向光压力与法向光压力的薄膜都呈现动力学混沌运动。综上,光压力抑制太阳帆薄膜颤振,热载荷导致薄膜进入混沌运动。

关键词：太阳帆颤振抑制静变形光辐射热混沌运动

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锂电池极片变形特性的非线性有限元分析

自动化应用 2024年第5期65卷 122-125页

作者：刘志辉马力智张家豪张志坚陈飞邵阳学院机械与能源工程学院湖南邵阳422000

为了改善锂电池极片在烘干过程中出现变形的问题,以及利用热空气压力差使极片悬浮的变形问题,从锂电池极片的角度探索极片的变形规律,从根本上解决极片的干燥问题。采用非线性有限元方法研究极片的力学特性,着重了解极片在不同气压下的... 详细信息

为了改善锂电池极片在烘干过程中出现变形的问题,以及利用热空气压力差使极片悬浮的变形问题,从锂电池极片的角度探索极片的变形规律,从根本上解决极片的干燥问题。采用非线性有限元方法研究极片的力学特性,着重了解极片在不同气压下的变形情况,并基于修正的拉格朗日描述系统推导出的三角形平面单元增量平衡方程分析几何非线性问题。在此基础上,分析了极片在类似简支梁状态下受到的外部压力及自身重力作用下的横向静变形情况。比较计算得出的变形数据与实验测得的具体数值,发现设计的计算方法得出的结果与实验数值接近,证明在极片静止变形中,使用力学特性方法研究极片的变形非常有效。研究结果可为设计锂电池的烘干设备提供科学合理的依据。

关键词：锂电池极片静变形非线性有限元

基于绝对节点坐标法的航空发动机轴承腔管路振动分析与验证

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固体力学学报 2023年第4期44卷 526-536页

作者：易浩然娄鹏贾亚萍中国航发商用航空发动机有限责任公司上海200241

针对某航空发动机轴承腔管路结构,提出并验证了一种基于绝对节点坐标法的振动分析方法.通过扩展的拉格朗日方程建立理论模型,综合考虑流固耦合作用,并采用绝对节点坐标法离散非线性运动方程.通过方程解耦实现管路静变形的求解,得到包含... 详细信息

针对某航空发动机轴承腔管路结构,提出并验证了一种基于绝对节点坐标法的振动分析方法.通过扩展的拉格朗日方程建立理论模型,综合考虑流固耦合作用,并采用绝对节点坐标法离散非线性运动方程.通过方程解耦实现管路静变形的求解,得到包含广义力矢量与刚度矩阵的静力学方程,并通过节点坐标的数值迭代得到管路的静变形响应.对理论算法进行收敛性分析,确定最佳单元数目.通过流固耦合仿真分析与理论模型的静变形结果对比,验证理论模型的有效性.将非线性运动方程退化为线性方程,对管路的稳定性开展分析,并将流固耦合仿真的固有频率结果与理论结果进行对比,表明了理论结果置信度更高.研究结果为航空发动机轴承腔管路的优化设计与振动控制提供理论和技术支撑.

关键词：航空发动机轴承腔管路绝对节点坐标法流固耦合静变形

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八节点四边形等参元非线性有限元分析

小型微型计算机系统 2004年第9期25卷 1719-1722页

作者：薛继军马军星杨胜军何正嘉西安交通大学机械工程学院

应用几何非线性有限元方法 ,研究了大变形问题中的纸张力学特性 ,采用修正的拉格朗日格式 ,推导了八节点四边形等参元用于非线性问题分析时的增量平衡方程 ,并编写了有关有限元计算程序 .应用该程序 ,对纸张在悬臂状态及自重作用下的静... 详细信息

应用几何非线性有限元方法 ,研究了大变形问题中的纸张力学特性 ,采用修正的拉格朗日格式 ,推导了八节点四边形等参元用于非线性问题分析时的增量平衡方程 ,并编写了有关有限元计算程序 .应用该程序 ,对纸张在悬臂状态及自重作用下的静变形、无阻尼动态响应以及有阻尼动态响应分别进行计算 ,并与日本理光公司提供的试验数据以及MARC的计算结果进行比较 ,证实了该方法对于纸张的非线性力学特性的分析是有效的。

关键词：非线性有限元八节点四边形等参元静变形动态响应空气阻尼