简介：在许多线性振动的教材和手册中,关于固有振型节点规律表述存在不妥.本文对该问题进行分析,指出必须理解Гантмахер和Крейн关于固有振型节点定理的前提和局限性.文中详细分析了两自由度系统固有振型节点的规律,给出若干新的结论.基于该规律对一类多自由度组合系统的固有振型进行分析,说明可人为设计结构来满足特定的固有振型阶次与节点数关系.

简介：考虑了剪滞翘曲应力自平衡条件、剪切变形和剪力滞后效应等因素的影响,本文提出了一种对宽翼薄壁T形梁动力学特性的分析方法.分析中为了准确反应T形梁翼板的动位移变化,三个广义动位移被引入,且以能量变分原理为基础建立了T形梁动力反应的控制微分方程和自然边界条件,据此对T形梁的动力反应特性进行了分析,揭示了T形梁桥动力反应的规律.算例中,对比了考虑和不考虑剪滞翘曲应力自平衡条件对T形梁动力反应的影响,结果显示考虑剪滞翘曲应力自平衡条件的计算方法与有限元数值解吻合更好.

简介：研究了金字塔芯层点阵夹芯梁的自由振动和非线性受迫振动特性.基于折线理论推导出两端简支金字塔型点阵夹芯梁的非线性动力学方程.计算点阵夹芯梁固有频率并进行了验证.分析了杆件半径、杆件倾斜角度和芯层高度对点阵夹芯梁固有频率的影响.研究了点阵夹芯梁在不同激励幅值和不同结构参数下的非线性幅频响应特性.结果表明,随着各结构参数的增大,夹芯梁的固有频率均呈先增大后减小的变化规律,并且芯层结构参数对点阵夹芯梁的非线性响应存在复杂影响.

简介：电磁场节点有限元法因未强加电场散度为零的条件而一直受到伪解出现的困扰.本文针对电磁共振腔问题,给出在频域的Maxwell方程表达式.通过引入Lorentz条件,推导出电磁共振腔二类变量和三类变量的变分原理,由此提出了新的电磁共振腔节点有限元法,避免了伪解的出现.最后用子空间叠代法求解了共振腔的本征值问题.数值算例表明本文方法是有效可行的.

简介：提高大气层内具有复杂弹道特性的飞行器外测弹道数据处理精度一直是困扰研究学者和数据处理人员的课题.本文应用已有的数据融合理论,结合大气层内机动飞行器的运动特性,提出了一种基于分段三次样条函数的外弹道数据融合处理算法.仿真和实测处理结果表明：该算法显著地提高了数据处理精度,在相关数据处理任务中具有一定的应用价值.

简介：为了保证空间站正常运行所需要的大量能源及发射入轨时的较小重量代价,我国空间站采用大面积柔性电池翼的设计方案.大柔性电池翼因其结构复杂且频率极低,在轨运行时又要承受多次大机动过程产生的载荷,各承力组件的强度校核和参数设计成为影响整个空间站任务成败的重要环节.本文从工程应用角度出发建立了空间站柔性电池翼的线性简化模型,计算并分析了柔性电池翼在轨大机动过程中各关键组件的载荷,计算结果可对大柔性电池翼的强度校核和减重设计起到一定指导作用.

简介：分析了梁摆系统的耦合振动，梁和摆均考虑为线性．研究发现该系统含有非线性动力行为，在某些条件下会发生叉形分叉．用结构动力学理论建立了梁摆系统的耦合振动方程，用摄动法求出了系统的近似解，分析了该系统的动力响应及分叉．最后用MATHMATIC软件对分叉点前后动力响应进行分析．

简介：基于翼伞系统归航轨迹的特点,采用Serret-Frenet坐标系表示距离"平衡"轨迹的偏差,得到线性时不变的误差运动方程.由此误差方程可以得到控制量与轨迹偏差之间的传递函数,直接进行轨迹控制器的设计.对于控制器输入所需的轨迹偏差和偏差率可以采用解析的方法近似求解,极大地简化了计算.整个设计流程简单明了,采用PD控制器进行轨迹跟踪的算例表明此套方法的有效性.

简介：根据Hamilton原理和假设模态离散化，建立了柔性梁绕定点旋转过程的动力学模型，并通过假设模态法对方程进行了离散处理．在此基础上，基于中心差分法的计算原理，提出了柔性梁动力学方程的子循环计算公式，分别建立了其同步更新格式和子步更新格式，在子循环积分过程中，通过步长修正保证了计算的精度和稳定性．计算结果表明：所提出的算法能在保持合适的精度要求下，有效地提高响应的计算效率，并且通过积分步长的修正可以提高计算稳定性，有效地处理了方程的刚性问题．

简介：柔性飞行器在飞行过程中容易发生大变形,这种变形将导致机翼甚至整个飞行器的气动弹性和飞行动力学特性发生变化,特别是对稳定性的影响.本文采用三段式刚体假设,以变上反角的方式来描述机翼的展向弯曲变形,对一类飞翼式柔性飞行器进行了纵向动力学建模,并进一步分析了操纵面、推力和迎角与上反角的关系,以及变上反角对飞行稳定性的影响.结果表明,在保持速度和高度不变的情况下,稳定性受上反角的影响比较明显,如果变形过大,飞行器将变为动不稳定,且短周期模态不能保持.因此,为了保持飞机的纵向稳定性,必须要控制飞机的变形.

简介：通过设置涡核模型的角度条件,使涡核模型在极限状态下仍保持收敛,进而改进了利用Biot-Savart定律计算直线涡元对空间任意一点诱导速度的模型;桨叶气动模型采用Weissinger-L升力面理论模拟;自由尾迹的求解采用PIPC松弛迭代算法结合具有二阶精度的CB2D时间步进算法.利用上述模型和算法对某型号旋翼的尾迹进行数值计算,结果显示：利用改进涡核模型计算的桨尖涡径向位移收缩更加明显,这与实际情况更加接近;利用改进涡核模型得到的自由尾迹结果与实验数据吻合的更好.上述结论可以证明,新建立的旋翼自由尾迹模型提高了原有模型的准确性.

简介：应用增量谐波平衡法(IHB法)研究轴向运动梁横向非线性振动的内部共振．根据哈密顿原理建立非惯性参考系下轴向运动梁的横向振动微分方程，采用分离变量法分离时间变量和空间变量并利用Galerkin方法离散运动方程，再应用IHB法进行非线性振动分析，研究了在固有频率之比ω20／ω10接近于3：1情况下，外激励频率ω在ω10，ω20附近的具有内部共振的基谐波和次谐波响应．数值结果表明了IHB法是一个求解轴向运动体系非线性振动的非常有效的半解析、半数值的方法。

简介：参考美国材料试验学会及国际岩石力学学会推荐的人字形切槽短棒试样．提出适合于分离式霍普金森压杆高速加载测试岩石动态断裂韧度KId的矩形双臂梁（RectangularDoubleBeam-RDB）试样．霍普金森入射杆高速撞击试样的切槽端面．使切槽前沿产生拉伸加载．记录入射杆入射应力波和反射应力波及透射杆上的透射应力波的应变片电压变化信号．同时在试样表面切槽顶点附近粘贴应变片以得到从试样开始受到载荷作用到裂纹起裂的时间．将入射波、反射波及透射波叠加得到试样载荷．输入有限元计算模型．得到试样应力强度因子的时间历程．再通过试样的裂纹起裂时间．得到岩石的动态起裂断裂韧度．在加载速率K为1．68×10^4MPa·m^1/2s^-1时．大理岩的动态断裂韧度KId为2．6MPa·m1/2.

简介：非均匀单参数（Winkler）地基和双参数（Pastemak）地基上自由梁的刚体模态与梁体一土体间的相互作用有关，当约束或支承不影响梁的平动和转动时，相应的刚体模态则会出现．刚体模态的频率和振型随的地基的不均匀性和基床系数的变化而变化．基于哈密顿原理和变化运算，获得了考虑周围土体支承影响的双参数地基梁振动特性，并分析了不均匀地基上自由梁的广义刚体模态频率及其随地基不均性的变化规律．

简介：随着行车速度与交通量不断增加，荷载不断加重，桥梁的移动荷载响应越来越得到人们的重视．考虑移动车辆的惯性效应与桥梁的阻尼效应时，需要把车辆荷载简化为移动质量进行研究，这时得到的控制方程是变系数偏微分方程，在数学上通常难以精确求解．经分离变量与模态叠加后，化为变系数常微分方程组．本文利用WKB法，得到了近似的动力学响应，并与数值解、移动常力、Inglis解进行了比较．

简介：研究了弹塑性梁系统的动力学特性.从弹塑性梁的非线性本构关系出发,同时考虑几何非线性,用虚功原理建立单个梁的动力学变分方程,利用假设模态法离散.在此基础上引入运动学约束关系,建立了弹塑性梁系统的刚-柔耦合动力学方程.对重力作用下的柔性单摆和双摆数值仿真结果表明,塑性应变引起横向变形绝对值增大和横向振动振幅衰减,在角加速度突变时塑性效应最为显著.

简介：基于有限变形原理,采用微分几何的方法推导了不考虑剪切、转动惯量和翘曲影响的曲梁的三维变形的应力-应变关系.然后利用Hamilton变分原理推导了三维空间曲梁在考虑三个位移自由度和三个转动自由度下的非线性动力学方程.把得到的非线性动力学方程退化为面内圆弧拱的线性动力学方程,并与已有结果进行了对比.非线性动力学方程的建立为曲梁的非线性动力学分析做好了必要的准备.

简介：本文针对柔性结构在轨组装任务背景,将自动飞船和待运送部件分别简化为中心刚体和柔性梁附件,研究自由漂浮中心刚体-柔性梁系统的动力学与控制问题.首先基于小变形和低转速假设,将梁用假设模态法离散,采用Lagrange方程导出系统动力学方程.继而设计一种带有应变反馈的PD控制律用于完成中心刚体的状态镇定以及柔性梁振动抑制.此外,本文还使用遗传算法对控制器中的参数进行多目标优化.最后,通过数值算例验证了所设计控制器的有效性.

简介：对旋转粘弹性夹层梁的非线性自由振动特性进行了分析．基于Kelvin—Voigt粘弹性本构关系和大挠度理论，建立了旋转粘弹性夹层梁的非线性自由振动方程，并使用Galerkin法将偏微分形式振动方程化为常微分振动方程．采用多重尺度法对非线性常微分振动方程进行求解，通过小参数同次幂系数相等获得微分方程组，并通过求解方程组及消除久期项来获得旋转粘弹性夹层梁非线性自由振动的一次近似解．用数值方法讨论了粘弹性夹层厚度、转速和轮毂半径对梁固有频率的影响．结果表明：固有频率随转速增大而增大，随夹层厚度增大而减小，随轮毂半径的增大而增大．

简介：在考虑结构变形对电磁场的影响基础上,假设载流梁的变形为小变形,把变形后载流梁中的电流方向改变看成是电流矢量的刚性旋转,建立了载流梁在磁场中的横向固有振动控制方程.方程表明载流梁在磁场中的横向固有振动是一个典型的非线性问题.采用摄动法求得了其近似解,得到了载流梁在磁场中的横向固有振动频率及位移解析表达式.并通过实例计算讨论分析了导线与载流梁间距、载流梁的电流与导线电流的方向及大小、载流梁梁长及其半径等因素对载流梁横向固有振动的影响,得到了一些有价值的结论.