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  • 简介:以飞行器机翼作为工程背景,将机翼简化为悬臂板模型,研究了受横向电压激励、基础激励、面内激励联合作用下复合材料层合悬臂板非线性动力学问题.首先建立其动力学模型,考虑冯-卡门大变形理论,利用Hamilton原理建立复合材料层合悬臂板非线性动力学方程;选择符合边界条件模态函数,利用Galerkin方法对系统进行四阶离散,得到四自由度非线性常微分方程;代入系统实际物理参数,应用MATLAB软件数值模拟得到系统振动幅值随电压激励变化分叉图,由图可知,电压激励使系统从混沌运动变为倍周期运动,降低了系统振幅,保持系统稳定.

  • 标签: 悬臂板 HAMILTON原理 分叉 非线性动力学 混沌
  • 简介:针对C/SiC轻质复合材料结构,将三维编织C/SiC复合材料看作是组分材料空间结构物,由有序细观结构单胞叠合而成。采用细观结构单胞作为离散单元对三维编织复合材料结构进行宏观网格剖分,利用有限元方法研究复合材料悬臂板动态特性,计算结果与理论值符合较好。

  • 标签: 复合材料 三维编织 单胞模型 动态特性
  • 简介:引入离散奇异内积法分析材料非线性圆柱动力响应.离散奇异内积方法是一种结合全局方法高精度和局域方法稳定性计算方法.数值分析过程中用离散奇异内积方法离散空间导数,用四阶Runge—Kutta法离散时间导数.计算结果表明,离散奇异内积格式求解结果和LP法求解结果非常吻合.说明离散奇异内积格式非常适合数值分析材料非线性圆柱动力响应问题,并且是一种具有很高精度,和可靠性高效算法。

  • 标签: 离散奇异内积法 小波分析 动力响应 材料非线性 RUNGE-KUTTA法 动力响应
  • 简介:采用弹性理论建立了功能梯度材料静力平衡方程,利用静力平衡方程确定了功能梯度材料中性面位置,在此基础上推导出了功能梯度材料板在均匀温度场中非线性振动及屈曲微分方程组,求得了功能梯度材料圆板非线性振动及屈曲近似解,讨论分析了中性面位置、梯度指数、温度等因素对功能梯度材料圆板非线性振动及屈曲影响.把该方法计算结果与有限元计算结果进行了比较,验证了该方法计算结果是可靠.算例分析表明,中性面位置对均匀温度场中功能梯度材料圆板非线性振动及屈曲有一定影响.

  • 标签: 功能梯度 材料 非线性 振动 屈曲 温度
  • 简介:采用弹性理论建立了功能梯度材料静力平衡方程,利用静力平衡方程确定了功能梯度材料中性面位置,在此基础上推导出了功能梯度材料板在均匀温度场中非线性振动及屈曲微分方程组,求得了功能梯度材料椭圆板非线性振动及屈曲近似解,讨论分析了中性面位置、梯度指数、温度等因素对功能梯度材料椭圆板非线性振动及屈曲影响.把该方法计算结果与有限元计算结果进行了比较,验证了该方法计算结果是可靠.算例分析表明,中性面位置对均匀温度场中功能梯度材料椭圆板非线性振动及屈曲有一定影响.

  • 标签: 功能梯度 材料 椭圆板 非线性 振动 屈曲
  • 简介:针对大型风力机叶片在静止和变速运转工况下,振动模态计算分析方法和转速对频率影响进行了研究.建立了叶片有限元模型,静力分析时采用耦合加载方式;采用分块Lanczos法分析了叶片模态,考察了叶片固有频率对预应力效应敏感程度及稳定性,探讨了转速对叶片频率影响程度,分析了预应力效应产生原因.结果表明:叶片主要以挥舞和摆阵振动形式为主;预应力效应对叶片固有频率产生了较大影响,随转速不断增大叶片固有频率也随之增大,且预应力效应对叶片挥舞刚度影响程度大于摆阵刚度影响.

  • 标签: 风力机 叶片 预应力效应 复合材料 模态分析
  • 简介:采用有限元方法研究复合材料层合板结构在线性温度场作用下非线性热振动特性.采用特征值屈曲分析方法,判断了结构在线性温度场作用下临界屈曲分歧点,计算了结构一阶弯曲固有频率,分析了铺层角度及铺层层数对结构临界屈曲温度分布和结构固有频率影响,总结了其对复合材料层合板结构热振动特性影响一般规律.这些结论对复合材料结构设计、抗热设计有一定指导意义.

  • 标签: 复合材料层合板 非线性 振动分析 特征值屈曲分析 层合板结构 振动特性
  • 简介:研究离心力和温度变化引起附加弯曲变形对复合材料柔性多体系统振动特性影响.从本构关系和非线性应变与位移关系式出发,用虚功原理和有限单元法建立了复合材料柔性梁动力学变分方程,在此基础上建立了复合材料柔性多体系统动力学方程.对曲柄-连杆-滑块机构数值仿真表明,对于非对称复合材料梁,各层弹性模量和热膨胀系数差异会引起附加弯曲变形,从而影响系统振动特性.

  • 标签: 复合材料多体系统 几何非线性 附加弯曲变形 动力学 热效应
  • 简介:采用Timoshenko梁修正理论研究了有梯度界面层双材料振动问题,利用静力方程确定了有梯度界面层双材料中性轴位置,在此基础上应用Timoshenko梁修正理论建立了有梯度界面层双材料振动方程,求得其自振频率表达式及其在简谐荷载作用下强迫振动解析解.讨论分析了梯度界面层高度等因素对有梯度界面层双材料振动影响,并用有限元法验证了Timoshenko梁修正理论.通过实例计算,得到了梯度界面层高度等因素对有梯度界面层双材料梁振动特性有较大影响结论.

  • 标签: TIMOSHENKO梁 梯度界面层 中性轴 振动
  • 简介:研究了横向气动载荷和参数激励联合作用下复合材料悬臂外伸矩形板在伸出过程中非线性动力学问题.根据Reddy高阶剪切层合板理论,应用Hamilton原理建立了外伸板在横向气动力和参数激励作用下非线性动力学方程,其中横向气动力采用一阶活塞气动力.然后应用Galerkin方法对系统偏微分形式非线性方程进行离散,得到了一组时变系数非线性动力学方程.在此方程基础上,对复合材料悬臂外伸板进行了数值模拟分析,讨论了外伸速度对悬臂外伸板非线性动力学特性影响.

  • 标签: 复合材料悬臂外伸板 高阶剪切理论 活塞理论 HAMILTON原理 非线性动力学
  • 简介:针对复合材料层合悬臂板,在其上表面铺设压电纤维复合材料MFC作为作动器,同时在下表面对称铺设压电薄膜(PVDF)作为传感器,应用速度反馈控制方法研究其主动振动控制.运用Hamilton原理和假设模态法推导含多个MFC作动器复合材料层合板力电耦合结构运动方程,其中考虑了MFC作动器作为悬臂板附加质量及刚度影响.基于模态控制力/力矩最大化原则,将多对MFC作动器/PVDF传感器铺设在层合悬臂板前几个低阶模态应变最大区域,通过算例得出结构受控前后时域和频域响应以及各MFC作动器所需控制电压曲线.讨论复合材料层合板纤维铺设角度不同情况下,作动器MFC铺设位置及压电纤维铺设方向相应变化.

  • 标签: 复合材料悬臂板 压电纤维复合材料(MFC) 纤维铺设角度 模态控制
  • 简介:研究了由色关联色噪声驱动双稳杜芬模型稳态概率密度函数及状态变量均值和标准方差.首先应用一致有色噪声近似方法,推导出了具有色关联色噪声驱动双稳杜芬模型稳态概率密度函数解析表达式.分析了噪声"有色性"及关联性对稳态密度函数和状态变量均值、标准方差影响,发现了一些由白噪声激励杜芬模型中不会出现非线性现象:加性噪声强度、噪声之间关联系数和关联时间都能够诱导非平衡相变.

  • 标签: 色噪声驱动 色关联 模型 稳态分析 双稳 概率密度函数
  • 简介:探讨了摆非线性振动方程新解法.由此方程和初始条件着手,可推导出一系列派生性质,它们包括:最大位移,最大速度,初始加速度和相平面上相轨线.把近似运动表成Fourier级数形式,其中圆周频率也是待定.令近似运动满足这些派生性质,便可以定出待定Fourier系数和圆周频率.文中提出了4参数法和5参数法,即:4个或5个待定Fourier系数和圆周频率.分析计算表明,4参数法己有较高精度,5参数法结果己和精确解相差甚微.

  • 标签: 非线性振动方程 性质 派生 FOURIER级数 参数法 初始条件
  • 简介:研究了受到打击空间多刚体系统考虑库仑摩擦时动力学求解方法.在引入新无量纲时间参数后,通过建立相应动量-冲量一阶微分方程,将在趋近于零冲击区间讨论变为在有限区间中来分段研究含滑动-粘滞冲击过程,得到了受到打击空间离散系统考虑库仑摩擦时动力学求解方法.

  • 标签: 空间多刚体系统 冲击问题 空间离散系统 动力学
  • 简介:对含Karnopp摩擦柔性滑移铰系统进行动力学建模和仿真.将滑移铰中滑块视为柔性体,滑道视为刚性接触面,考虑滑道与滑块之间间隙.由于柔性滑块与滑道接触状态和摩擦情况比较复杂,采用有限元方法建立了柔性滑块力学模型,基于罚函数方法建立含Karnopp摩擦柔性滑移铰接触力模型,通过试算迭代法判断柔性滑块各节点接触状态,基于KED方法和Newmark方法给出了含该滑移铰机械系统动力学方程数值算法.最后,以含Karnopp摩擦柔性滑移铰和驱动摆杆构成机械系统为例进行动力学仿真,分析了其动力学特性,验证了本文给出方法有效性.

  • 标签: 柔性滑移铰 Karnopp摩擦 间隙 有限元
  • 简介:提出了一个新加速增长加权网络模型.与以前边权固定模型或边权局部分配模型相比,该模型允许流被全局更新,并给出度、边权、与点强度分别服从幂律分布.特别地,这些幂律指数是非普适而且依赖于两个网络参数.该模型还指出点强度高度依赖于度并且它们之间服从幂律关系,这与许多实证研究结果相符.数字仿真验证了理论预测正确性.

  • 标签: 加权演化网络 边权全局演化 加速增长的网络 幂律分布
  • 简介:通过在海洋平台顶部安装主动调谐质量阻尼器(AMD),研究了平台在冰荷载作用下主导模态H∞控制.首先采用H∞方法与模态空间平衡降阶法进行控制设计,然后基于虚拟激励法得到了系统冰致振动解答,并应用此解答进行了广泛参数研究,确定了平台减振效果最佳时H∞控制器最优参数.通过该应用特例,以评价H∞控制器有效性.结果表明如果H∞控制器参数选择合适,则可以显著减小平台冰致振动响应.

  • 标签: 平衡降阶法 H∞控制 模态空间控制 冰致振动 海洋平台
  • 简介:基于有限元基本理论,用ANSYS软件对(P/FGM/P)型带压电层功能梯度材料悬臂板结构进行了模态分析,这里选用SHELL99单元类型.给出(P/FGM/P)型带压电层FGM悬臂矩形板振动模态图,得到固有频率,并且对前8阶模态做模态分析,讨论了其对结构动力学行为影响.通过模态分析可以得知带压电层FGM悬臂矩形板模态振型有横向振动,扭转振动,拉伸振动,横向振动以前两阶模态为主,分析结果对系统结构设计与优化以及振动特性研究提供了有效依据.

  • 标签: 功能梯度材压电材料 悬臂板 ANSYS 模态分析
  • 简介:基于动力系统稳定性理论、数值计算分岔图和线性化系统最大Lyapunov指数,研究了经兴奋性化学耦合快峰神经元同步动力学.研究表明,随着一些关键参数改变,耦合神经元能呈现丰富同步行为,如各种周期同步和混沌同步.研究结果对理解神经元系统同步运动具有指导意义.

  • 标签: 快峰神经元模型 兴奋性化学突触 同步
  • 简介:基于周期耗能相等原理,将磁橡胶约束阻尼悬臂梁(MRLD)与传统约束阻尼悬臂梁(CLD)等价,计算MRLD模态损耗因子,研究了阻尼层剪切模量Gv对MRLD梁阻尼特性影响.研究表明,在给定激励位移下,当Gv较小时,MRLD与CLD阻尼一样.增加Gv引起阻尼层滑移,在Gv增加开始阶段,MRLD表现出比CLD更好阻尼特性,但进一步提高Gv,MRLD阻尼性能开始降低并将低于CLD.此外,增加位移激励,使MRLD阻尼大于CLD阻尼有效剪切模量Gv区域向剪切模量小方向移动;所对应最大阻尼剪切模量Gvopt也如此.

  • 标签: 振动 约束阻尼 摩擦 剪切模量