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轴向运动粘弹性梁的横向振动分析

轴向运动梁是一种重要的工程元件,在动力传送带、磁带、纸带、纺织纤维、带锯、空中缆车索道、高楼升降机缆绳、单索架空索道等多种工程系统中都有着广泛的应用,因而轴向运动连续体横向振动及其控制的研究有着重要的实际应用价值。同时,轴向运动连续体作为典型陀螺连续系统,由于陀螺项的存在,对其振动的分析也有着重要的理论意义。轴向运动梁控制方程中的非线性项是由梁的大变形引起,梁的弯曲变形引起轴向应力的变化,这种非线性项即所谓几何非线性。Wickert提出准静态假设,认为因梁弯曲变形而引起的应力变化,沿梁的轴向近似均匀分布,应力取梁应力的一个平均值,得到了轴向运动梁非线性振动的积分-偏微分方程。在本文中,我们分析梁上微单元的受力情况,利用牛顿第二定律得到梁非线性振动的偏微分方程,在这种非线性模型,梁的轴向应力在梁的整个轴是不再是一个静态值,而是与轴向坐标有关的一个变量。在本文的轴向运动梁振动的分析中,我们还要考虑梁材料的粘弹性。这种粘弹性阻尼的存在  (本文共150页) 本文目录 | 阅读全文>>

西南交通大学
西南交通大学

轴向运动粘弹性夹层梁横向振动研究

粘弹性阻尼夹层结构通常由刚度较大的上下约束层和阻尼较大的夹心层组成,这种材料结构具有质量轻、耐疲劳、吸音、隔热等优点,因此粘弹性阻尼夹层结构广泛应用于高速列车车厢、飞机蒙皮、航天器展开附件、高速飞行导弹等的减振降噪。前人针对轴向运动物体的研究表明轴向运动都会伴随有横向振动,且振动强度与轴向运动速度密切相关,当轴向运动速度达到或超过某个临界值时,将导致运动失稳。目前尚少见轴向运动效应对粘弹性阻尼夹层结构振动特性(固有频率、损耗因子、分岔与混沌等)与稳定性影响的研究,本文将高速飞行的粘弹性阻尼夹层结构简化为轴向运动的粘弹性夹层梁模型,研究了轴向运动速度、粘弹性系数、初始轴力、夹心层厚度、外激励频率与幅值对轴向运动粘弹性夹层梁稳定性、振动特性与非线性动力学行为的影响。第1章介绍了本文的研究背景和意义,从粘弹性夹层结构、轴向运动结构、轴向运动夹层结构三个方面综述了国内外的研究成果、研究现状以及存在的问题,简述了本文拟展开的工作。第2章综...  (本文共189页) 本文目录 | 阅读全文>>

上海大学
上海大学

轴向运动弦线横向振动的控制

轴向运动弦线是一种重要的工程元件,也是力学理论研究中的重要模型,其横向振动的研究有重要的理论意义和明确的工程背景。本文围绕轴向运动弦线耦合系统的动力学模型建立和振动控制规律设计,研究轴向运动弦线横向振动的控制问题。本文主要研究工作有以下几个方面。1.分别建立了轴向运动弦线耦合系统的线性和非线性动力学模型。此类动力学模型由一根弦线和一个张紧器构成。对这两类系统,均是通过作用在张紧器上的控制规律,借助于张紧器和弦线的耦合动力学关系,实现对轴向运动弦线横向振动控制。2.在线性轴向运动弦线横向振动控制中,利用波的理论分析设计了被动控制和主动控制两种控制规律。在被动控制规律设计中,利用波的能量传输原理,通过系统能量耗散最大而得到最优的控制参数,从而使整个系统的振动得到控制。通过选用最优控制参数和非最优控制参数得到的控制规律的仿真结果比较,证明用此方法得到的最优控制参数有效地控制了弦线的横向振动。在主动控制规律设计中,在Laplace变换域...  (本文共135页) 本文目录 | 阅读全文>>

《振动与冲击》2017年01期
振动与冲击

热冲击作用下轴向运动梁的振动特性研究

轴向运动系统在航天航空等领域有着非常广泛的应用,比如高速飞行的导弹、火箭、火炮系统等,这些结构和其内部细长子结构都可以简化为轴向运动梁模型,因此,研究该模型的横向振动特性和动力学行为,具有重要的工程实际意义[1-2]。飞行器在加速飞行过程中,由于动力需要,发动机和迎风面等结构会形成较严酷的加热环境,而处于其周围的梁式子结构的温度会急剧升高,产生较高的局部温度和温度梯度。这种温度分布急剧变化造成的热冲击,经常会诱导结构产生强烈的振动响应。前人对结构的热问题已经做了一些研究:黄世勇等[3]研究了热环境下的结构模态,发现飞行器气动加热使结构力学性能下降,并在结构内部产生很高的温度及温度梯度,产生不均匀热应力,影响了结构的固有动力学特性;雷桂林等[4]研究了持续气动加热环境下的结构热载荷,计算了结构在冷壁热流及通过流-固耦合法解算的热壁热流两种载荷条件下的温度场及前三阶模态的振动幅度与固有频率的变化;WANG等[5]利用有限元方法计算了...  (本文共9页) 阅读全文>>

《兵器装备工程学报》2016年12期
兵器装备工程学报

轴向运动简支梁振动响应分析

本文引用格式:齐亚峰,刘宁,杨国来.轴向运动简支梁振动响应分析[J].兵器装备工程学报,2016(12):126-129.Citation format:QI Ya-feng,LIU Ning,YANG Guo-lai.Vibration Analysis of Axially Moving Simply-Supported Beam[J].Journal of Ordnance Equipment Engineering,2016(12):126-129.由于移动质量作用下梁的振动和轴向运动系统的动态响应在工程上具有重要的研究价值,受到研究人员的广泛关注。移动质量-梁系统常见于重要的工程结构中,如车-桥耦合系统、弹-炮耦合系统及货物-龙门吊耦合系统等;而轴向运动系统在工业上也有广泛的应用,如空中索道、传送带、纸张、带锯及高楼升降机缆绳等,计及抗弯刚度时这类系统可模型化为轴向运动梁。Michaltsos研究了载荷不同运动速度下桥...  (本文共4页) 阅读全文>>

《西南民族大学学报(自然科学版)》2017年04期
西南民族大学学报(自然科学版)

磁场中轴向运动导电梁非线性自由振动的位移响应

!现代工业及日常生活中,缆绳、动力传输带、锯片等均可被简化为轴向运动的梁或弦线模型,而这些结构有时会处于复杂的磁场环境中,所以,电磁力学近些年来在工业应用中倍受关注.Barun Pratiher,Santosha K.Dwivedy[1-2],张国策[3]对磁场中悬臂梁的非线性振动进行了一系列系统的研究;M.-F.Liu[4]对在磁场中具有弹簧基的磁弹性梁进行了振动分析;Yan-Shin Shih[5]研究了简支梁在磁场中受轴向载荷的横向振动问题,用Runge-Kutta方法给出了时间与振幅、速度的关系图;王平[6]给出了磁场中通有随机电流的梁的磁弹性随机振动方程,对梁的位移响应进行了分析.陈立群,丁虎等[7-8],Ghayesh等[9]对轴向运动梁的非线性参数振动、非线性动力学及非线性振动的稳定性等进行了大量的研究;陈树辉,黄建亮[10-11]对轴向运动梁非线性振动的内共振,非线性振动的稳定性及非线性振动方程的求解方法进行了研...  (本文共6页) 阅读全文>>

《机电技术》2017年04期
机电技术

轴向运动体系横向振动控制的研究进展

非线性动力学的研究始于法国著名数学家H.Poincare,在研究中,他提出了动力系统全局定性的概念,开创了非解析时代,奠定了非线性动力学研究的理论基础[1]。轴向运动体系的动力学和稳定性的研究是随着非线性动力学的发展而逐渐发展起来的,它也是自然界和工程技术中十分常见的运动体系,广泛应用于军事、航空航天、土木、机械等工程领域中。如动力传送带、电梯缆绳、硬式空中加油管、航天器展开的附件、机器人伸展的手臂等,在适当的假设条件下,都可以模型化为轴向运动的弦线、梁和板等。对轴向运动体系振动问题的研究,国内外诸多学者已经取得了很多的成绩,研究方向目前主要集中在弦线、梁和板这3种典型的物理模型上。1轴向运动弦线1.1研究背景对轴向运动弦线的研究,最早可以追溯到Skutch于1897年提出由分开两孔所支持的轴向运动弦线上,或者是更早的Aiken于1878年的实验观测和分析。之后,许多学者采用不同方法和模型对轴向运动弦线做了大量的研究工作,并取得...  (本文共4页) 阅读全文>>