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典型边界条件下加筋矩形板的横向振动特性分析

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振动与冲击 2020年第16期39卷 261-266,274页

作者：李国荣王磊胡朝斌周叮南京工业大学土木工程学院南京211816

采用能量法研究典型边界条件下加筋矩形板的横向振动特性。将矩形板、加强筋沿交界面切开,分别采用薄板弯曲理论和欧拉梁理论建立其横向振动的总能量方程,利用第一类切比雪夫多项式构造矩形板的位移试函数,由rayleigh-ritz法得加筋矩形... 详细信息

采用能量法研究典型边界条件下加筋矩形板的横向振动特性。将矩形板、加强筋沿交界面切开,分别采用薄板弯曲理论和欧拉梁理论建立其横向振动的总能量方程,利用第一类切比雪夫多项式构造矩形板的位移试函数,由rayleigh-ritz法得加筋矩形板的横向振动特征方程。数值计算结果表明,该方法收敛性好,与有限元软件ANSYS和已有文献的对比显示了高精度,并可以得到任意阶次的固有频率,具有计算简单的特点;最后分析了加强筋位置和加强筋高度对加筋方板无量纲自振频率的影响。

关键词：加筋板横向振动切比雪夫多项式 rayleigh-ritz法

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功能梯度材料圆柱壳的振动特性研究

船舶力学 2011年第1期15卷 109-117页

作者：梁斌李戎张伟徐红玉河南科技大学规划与建筑工程学院河南洛阳471003

研究了具有指数型体积分数的功能梯度材料圆柱壳自由振动的固有频率。根据Love薄壳理论,确定功能梯度材料圆柱壳的内力、位移、应变和曲率的关系式;利用rayleigh-ritz方法建立了功能梯度材料圆柱壳自由振动固有频率的特征方程,推导出一... 详细信息

研究了具有指数型体积分数的功能梯度材料圆柱壳自由振动的固有频率。根据Love薄壳理论,确定功能梯度材料圆柱壳的内力、位移、应变和曲率的关系式;利用rayleigh-ritz方法建立了功能梯度材料圆柱壳自由振动固有频率的特征方程,推导出一端固定一端自由、两端简支两种基本边界条件下的固有频率参数表达式。最后通过两类材料组分的算例,分析了材料组分、体积分数、边界条件以及几何尺寸等因素对功能梯度材料圆柱壳的固有频率的影响。研究表明,构成功能梯度材料的材料组分对FG圆柱壳的频率特征有着明显的影响,体积分数所产生的影响则相对有限;而不同边界条件对FG圆柱壳固有频率的影响主要表现在壳体长度与半径比较小和周向波数较小的情况下。

关键词：功能梯度材料圆柱壳固有频率体积分数 Love理论 rayleigh-ritz法

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单折太阳翼支承点分布优化分析

振动与冲击 2015年第24期34卷 177-181页

作者：李郑发曹登庆张迎春深圳航天科技创新技术研究院广东深圳518057 哈尔滨工业大学航天学院哈尔滨150001 深圳航天东方红海特卫星有限公司广东深圳518054

支承点的分布对折叠太阳翼动力学特性有显著影响。为了研究压紧点分布对折叠太阳翼固有频率的影响,以典型的单折点支承太阳翼为研究对象,根据能量守恒原理和rayleigh-ritz理论推导出点支承单折太阳翼的振动方程和频率方程。研究了四点... 详细信息

支承点的分布对折叠太阳翼动力学特性有显著影响。为了研究压紧点分布对折叠太阳翼固有频率的影响,以典型的单折点支承太阳翼为研究对象,根据能量守恒原理和rayleigh-ritz理论推导出点支承单折太阳翼的振动方程和频率方程。研究了四点对称支承太阳翼结构系统的固有动力学特性,并以基频最大为优化目标对其支承点的分布进行优化分析。通过算例分析表明其理论计算结果与有限元分析结果具有较好的一致性。研究结果对太阳翼支承点分布的初步设计提供了理论分析依据。

关键词：太阳翼优化分析 rayleigh-ritz法基频点支承

中心刚体-旋转悬臂板耦合系统碰摩动力特性解析法研究

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固体力学学报 2013年第2期34卷 125-132页

作者：寇海江袁惠群闻邦椿吴文波东北大学机械工程与自动化学院沈阳110819 东北大学理学院沈阳110819

针对大型旋转机械叶片与机壳间发生的碰摩故障,建立了中心刚体-旋转悬臂板耦合系统碰摩动力学模型,考虑了离心刚化效应,利用Hamilton原理推导出运动微分方程.基于实验和有限元分析碰摩力的结果,给出了碰摩力的近似数学表达式,得到了系... 详细信息

针对大型旋转机械叶片与机壳间发生的碰摩故障,建立了中心刚体-旋转悬臂板耦合系统碰摩动力学模型,考虑了离心刚化效应,利用Hamilton原理推导出运动微分方程.基于实验和有限元分析碰摩力的结果,给出了碰摩力的近似数学表达式,得到了系统振动响应解析解,通过与文献中实验结果的对比,验证了模型及方法的准确性,讨论了叶片梁模型和薄板模型在不同点碰摩及线碰摩情况下各自的适用范围,分析了转速对碰摩动力响应的影响.结果表明:论文解析解具有较高精度;薄板模型能够更全面地反映叶片各种不同碰摩情况下的动力特性,比梁模型更准确、可靠;随着转速的增大,碰摩力导致薄板自由端幅值突变,这是引发工程中叶片掉角,甚至折断的重要原因.

关键词：中心刚体旋转悬臂板 rayleigh-ritz法 Hamilton原理碰摩

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环肋圆柱壳自由振动分析的能量法

船舶力学 2001年第2期5卷 73-81页

作者：李学斌华中理工大学交通学院武汉430074

本文使用rayleigh-ritz法分析了环肋圆柱壳自由振动特性。从Fl櫣ｇｇｅ经典壳体理论出发 ,考虑肋间壳板的变形以及肋骨在两个轴方向上的弯曲变形 ,把能量方程转化成为一个代数特征值问题。本文详细讨论了肋骨的布置型式 ,数量和刚度的... 详细信息

本文使用rayleigh-ritz法分析了环肋圆柱壳自由振动特性。从Fl櫣ｇｇｅ经典壳体理论出发 ,考虑肋间壳板的变形以及肋骨在两个轴方向上的弯曲变形 ,把能量方程转化成为一个代数特征值问题。本文详细讨论了肋骨的布置型式 ,数量和刚度的变化对于环肋圆柱壳自由振动频率的影响。本文引入应变能因子讨论了环肋和壳体之间的相互作用。对总体振动和局部振动的问题进行了分析和探讨。

关键词：环肋圆柱壳自由振动 rayleigh-ritz法工程结构能量

四角点简支边界条件下压电双稳态板的能量采集

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四角点简支边界条件下压电双稳态板的能量采集

针对铰链连接多板结构振动的分布式控制方法研究

第十九届全国非线性振动暨第十六届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议（NVND2023）

作者：邵钰轩张伟

双稳态非对称复合材料层合板是一类高度几何非线性的变形结构,具有两种稳定构型,在不连续施加外力的情况下可以维持各自的平衡位置。由于双稳态板在两个稳态之间发生往复跳变表现出较大应变,因此其在能量采集器上的应用受到了广泛关注... 详细信息

双稳态非对称复合材料层合板是一类高度几何非线性的变形结构,具有两种稳定构型,在不连续施加外力的情况下可以维持各自的平衡位置。由于双稳态板在两个稳态之间发生往复跳变表现出较大应变,因此其在能量采集器上的应用受到了广泛关注。本文主要研究四角点简支边界条件下压电双稳态层合板的自由振动特性,以及基于第三阶模态节线位置放置压电片时,对应压电片的能量采集效果,并通过理论和有限元结合的方法相互验证。本文基于Reddy一阶剪切变形理论和Von-Karman几何非线性应变位移关系,采用切比雪夫多项式近似模态函数,用拉格朗日乘子法来引入四角点简支边界条件,采用rayleigh-ritz法计算固有频率,考虑压电片的尺寸和质量,建立了压电双稳态板的自由振动方程,得到了中心粘贴50-100mm尺寸的压电片下的压电双稳态板的固有频率。由于节线位置与结构变形有关,为了提升能量采集的效率并兼具经济性,基于第二阶模态的节线位置放置两片压电片,考虑力电热耦合效应,得到了压电双稳态板的前六阶固有频率以及前两阶模态下的电压。

关键词：压电能量采集双稳态非对称复合材料层合板四角点简支边界 rayleigh-ritz法

来源： cnki会议评论

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针对铰链连接多板结构振动的分布式控制方法研究

第十五届全国振动理论及应用学术会议（NVTA2023）

作者：张天翔曹彧腾张旭东吉煊莹北京信息科技大学机电工程学院

大型可展开式太阳翼是航天器的重要组成部分。太阳翼的振动与航天器中心体平台的姿态运动相互耦合,从而影响在轨任务的执行。因此针对航天器太阳翼的振动控制方法研究具有十分重要的意义。传统的振动主动控制方法包括集中式控制方法和... 详细信息

大型可展开式太阳翼是航天器的重要组成部分。太阳翼的振动与航天器中心体平台的姿态运动相互耦合,从而影响在轨任务的执行。因此针对航天器太阳翼的振动控制方法研究具有十分重要的意义。传统的振动主动控制方法包括集中式控制方法和分布式控制方法,后者更适用于多体结构的振动控制。本文以铰链连接的多板结构为研究对象,采用特征正交多项式表示板的振型函数,引入拉格朗日乘子建立铰链对板的约束,构建动力学模型。基于rayleigh-ritz法得到特征方程,求出固有频率和模态振型。通过与有限元模型得到的结果对比,验证了建模方法的正确性。进一步利用哈密顿原理得到铰链连接多板结构的离散动力学方程,求解结构在非线性激励下的动力学响应,分析得出结构动力学特性随参数变化的规律。继而提出分布式控制方法,将太阳翼划分出若干个作动器和传感器的安装位置,运用遗传算法对作动器和传感器的安装位置进行了寻优计算得到最优位置,根据李雅普诺夫稳定性理论,验证了该控制系统的稳定性。经与仿真计算结果对比,验证了所提出方法的有效性。

关键词：铰链连接多板结构 rayleigh-ritz法分布式控制振动抑制

来源： cnki会议评论

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复杂区间约束下薄壁圆柱壳的动力学特性分析

复杂区间约束下薄壁圆柱壳的动力学特性分析

指数型体积分数功能梯度材料的薄壁圆柱壳振动

第十五届全国振动理论及应用学术会议（NVTA2023）

作者：吉煊莹曹彧腾张天翔张旭东北京信息科技大学

机翼外挂的航空发动机或弹体受到连接结构的区间约束作用,这使得外挂圆柱壳具有复杂的动力学特性。针对飞行器的外挂圆柱壳结构,目前大多是对圆柱壳的振动特性分析,而关于气动弹性特性方面的研究大多基于经典边界条件,对于复杂边界条件... 详细信息

机翼外挂的航空发动机或弹体受到连接结构的区间约束作用,这使得外挂圆柱壳具有复杂的动力学特性。针对飞行器的外挂圆柱壳结构,目前大多是对圆柱壳的振动特性分析,而关于气动弹性特性方面的研究大多基于经典边界条件,对于复杂边界条件下的圆柱壳气动弹性分析尚需进一步发展。本文以侧面受区间约束的薄壁圆柱壳为研究对象,研究其气动弹性特性。采用Gram-schmidt正交化方法构建特征正交多项式作为圆柱壳轴向振型函数,以三角函数表示圆柱壳环向振型函数。引入拉格朗日乘子,构建柱壳侧面母线上的区间约束。利用rayleigh-ritz法推导出圆柱壳的特征方程,获取圆柱壳结构的自由振动频率。将本文计算结果与已有文献结果进行对比验证,验证所提出方法的有效性。通过哈密顿原理推导圆柱壳的离散动力学方程,考察圆柱壳在外激励作用下的动力学响应。进一步分析圆柱壳在气动载荷作用下,区间连接对结构的影响,为进一步的颤振分析提供理论基础。

关键词：薄壁圆柱壳正交多项式区间约束气动弹性 rayleigh-ritz法

来源： cnki会议评论

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应用数学和力学 2009年第5期30卷 567-574页

作者： A·G·沙哈 T·曼穆德 M·N·那姆黄锋张禄坤巴哈瓦浦耳伊斯兰大学数学系巴基斯坦统治学院大学数学系巴基斯坦费萨拉巴德不详

研究了指数型体积分数对功能梯度薄圆柱壳振动频率的影响.壳体厚度方向上的材料特性呈指数律变化.由Love薄壳理论,得到应变-位移及曲率-位移关系表达式.利用rayleigh-ritz方法,导出壳体的固有频率方程.假定轴向形态关系是典型的梁函数.... 详细信息

研究了指数型体积分数对功能梯度薄圆柱壳振动频率的影响.壳体厚度方向上的材料特性呈指数律变化.由Love薄壳理论,得到应变-位移及曲率-位移关系表达式.利用rayleigh-ritz方法,导出壳体的固有频率方程.假定轴向形态关系是典型的梁函数.壳体的固有频率取决于组合材料的体积分数.所得结果与已有文献的结果进行对比分析,说明本方法是正确的.

关键词：指数型体积分数功能梯度材料(FGM) 圆柱壳振动 rayleigh-ritz法