梁及膜结构波动动力学分析

来源 :西安电子科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wcjlb
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
本文以梁结构和膜结构的动力学特性分析为目标,使用行波分析方法分别结合区间法和贝塞尔函数研究不确定性梁结构和正交各向异性薄膜结构的动力学特性,并与有限元方法所得结果进行比较,证明了结果的有效性。  首先,将区间分析方法与行波方法相结合,分析不确定性框架结构的动力学响应。首先,以区间参数表征了材料参数、几何参数与载荷不确定性,基于行波法建立了不确定性结构的波导方程和传输方程。其次,从结点力平衡和位移协调条件出发,建立结点波散射方程,结合区间运算规则,推导出不确定性结构动力学响应的区间形式。最后,以悬臂梁、平面框架结构、空间框架结构为算例,验证了区间行波动力学方法的可行性和有效性。  其次,应用行波法,考虑波在欧拉伯努利裂纹梁的固定端、裂纹处、自由端点的反射、透射和传递,分析裂纹梁的动力学特性。首先引入欧拉梁的弯曲振动方程,结合第一部分得到的单元状态转换方程和单元传递方程,分别推导了波在自由端点、受力点、约束点、损伤点(裂纹)处的反射和透射矩阵。然后结合所得方程和矩阵建立了裂纹梁单元的行波动力学方程,推导得到梁上任意点处的位置--挠度响应函数表达式。最后通过具体的数值算例,对比梁受损前后各位置位移和功率流响应图,验证了方法的可行性,并且在相同材料参数等情况下,改变裂纹宽度和深度分析其对相应的影响。  最后,基于薄膜大挠度理论和达朗贝尔原理,应用行波法建立了正交异性圆形薄膜的波动模型,研究正交异性圆薄膜在外载作用下的动力学响应问题。首先采用分离变量法化简正交异性圆薄膜的振动控制方程,然后,推导出了薄膜中波的传输方程和反射方程,且得到了基于贝塞尔函数的波动解。最后,得到了正交各项异性圆薄膜在载荷作用下的挠度响应解析解。文章结果表明,贝塞尔函数可以很好的与波动解结合,数值算例得到的部分结论也可应用到工程实际中。
其他文献
分形图是人们利用计算机软件将数学内在美直观呈现出来的一种可视化表达,以简单的数学原理按照一定的规则生成的分形图,充分表现了秩序与变换的艺术美学规律。分形图包罗万象
随着人们生活水平的提高,膳食结构有了一定改变,这在一定程度上也引起诸如动脉硬化、血栓栓塞、动脉瘤等血管疾病的发病率大大提高,严重威胁着人类的健康。然而与此同时,人们
基于Petri网,人们研究了很多自动制造系统死锁问题的求解方法。但大部分解决方案在研究过程中假定一个自动制造系统拥有稳定可靠的资源装置。现实生产过程中,加工零件的设备有
聚合物基复合材料在工程材料领域得到了越来越广泛的应用,其中涉及摩擦学的应用最多。聚合物基复合材料在摩擦过程中常发生摩擦转移并在对偶件表面形成转移膜,这对聚合物基复合
汽车轻量化作为节省资源和降低环境影响的有效方法已被广泛应用,使用轻质材料代替普通材料是实现汽车轻量化的主要途径之一。相对于普通钢材,轻质材料的使用能有效降低汽车燃油
设计拖板翻转机的目的在于方便港口环境中的拖板车的维修。港口装卸作业中拖板车的使用量很大,需要频繁的维修和保养,此时需要将拖板翻转后进行操作,这就产生了本课题:港口拖板翻
图形艺术是现代时装不可回避的问题。从古至今,图形与服装都存在着千丝万缕的联系,但每一时期,每一地域都其不同的特点,不同地域的人对图形的理解也有着很大的差异。   近些年
虚拟可调人台是在虚拟环境中建立的体现人体形态特征、非实体、可调整的参数模型。其建立过程是将三维人体研究结果运用于计算机建模的过程。随着对虚拟试衣需求的日渐上升,以
钢管水压试验机(简称水压机)是广泛应用于钢管行业的大型自动化检测设备,目的是检测管体密封性、钢管缺陷等。近些年来,随着我国工业生产技术的进步,对钢管的市场需求一步步的扩大,国内生产钢管的企业也大幅度提高了产量。目前,在国内专用钢管生产行业中,均需要使用水压机进行检测钢管能否达到相应的质量等级。但由于传统的水压机检测效率低,钢管水压试验时密封圈磨损严重,夹紧机构驱动装置没有理论数据做依托,这些问题严
学位
船用曲轴是直接用于柴油发动机与螺旋桨联接而传递推进力的工具,被誉为大型船舶“心脏”(柴油发动机)的“心脏”;并且它形状复杂,刚度差,容易变形,质量要求高。同时砂带研磨作为曲