检索结果-内蒙古大学图书馆

动力学与控制学报 2024年第7期22卷 50-58页

作者：宁文龙陈杰常智勇交通运输部水运科学研究所北京100088 北京工业大学数学统计学与力学学院北京100124 北京工业大学机械结构非线性振动与强度北京市重点实验室北京100124

本文针对带有非线性能量阱-超磁致伸缩材料(NES-GMM)的弹性支承梁的振动抑制及能量采集问题开展了研究.基于哈密顿原理、伽辽金方法并考虑GMM的本构关系,推导了梁、NES及GMM的耦合控制方程.利用四阶龙格库塔方法对谐波激励下梁的响应进... 详细信息

本文针对带有非线性能量阱-超磁致伸缩材料(NES-GMM)的弹性支承梁的振动抑制及能量采集问题开展了研究.基于哈密顿原理、伽辽金方法并考虑GMM的本构关系,推导了梁、NES及GMM的耦合控制方程.利用四阶龙格库塔方法对谐波激励下梁的响应进行了数值分析.本研究首先从时域和频域两个方面分析了NES-GMM对梁的振动抑制效果,随后探讨了外界激励频率变化对NES-GMM装置能量耗散及采集性能的影响.此外,本文还分析了NES的非线性刚度、线性阻尼、惯性系数及NES-GMM加载位置等参数对振动控制和能量采集效果的影响.研究结果表明,NES-GMM系统能有效降低弹性支承梁在谐波激励下的多模态横向振动,并在振动抑制与能量采集两方面展现出良好的独立性能.

关键词：惯容非线性能量阱弹性支承振动控制能量采集

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微型Mindlin板非线性动力学模型的建立

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动力学与控制学报 2016年第3期14卷 205-210页

作者：赵猛陈丽华张伟北京工业大学机电学院北京100124 机械结构非线性振动与强度北京市重点实验室北京100124

随着MEMS技术工艺的发展,微型结构在工程领域的应用越来越广泛.对于微型结构,经典连续介质力学理论的本构关系中不包含任何特征长度尺度,不能反映结构在微米尺度下的尺寸效应.本文基于Von Karman大变形理论和一阶剪切变形理论,把考虑尺... 详细信息

随着MEMS技术工艺的发展,微型结构在工程领域的应用越来越广泛.对于微型结构,经典连续介质力学理论的本构关系中不包含任何特征长度尺度,不能反映结构在微米尺度下的尺寸效应.本文基于Von Karman大变形理论和一阶剪切变形理论,把考虑尺寸效应的应变梯度理论推广至微型Mindlin板的非线性问题.分别计算微结构的应变能,包括宏观变形应变能和微观变形应变能两部分,结合微型Mindlin板结构的动能及外力功,代入Hamilton原理,得到了微型Mindlin板在大变形情况下的非线性动力学方程及边界条件.

关键词：非线性 Mindlin板应变梯度尺度效应 Hamilton原理

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连通式油气悬架三轴重型车辆模型非线性动力学分析

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动力学与控制学报 2016年第4期14卷 337-342页

作者：曹东兴李庆胡文华姚明辉张伟北京工业大学机电学院北京100124 机械结构非线性振动与强度北京市重点实验室北京100124

建立了基于连通式油气悬架的三轴重型车辆模型,分别将路面不平度考虑为冲击激励、随机激励和正弦激励,分析了连通式油气悬架的非线性特性对三轴重型车辆振动特性的影响,并分析了连通式油气悬架的抗俯仰性能及抗侧倾性能;将路面不平度考... 详细信息

建立了基于连通式油气悬架的三轴重型车辆模型,分别将路面不平度考虑为冲击激励、随机激励和正弦激励,分析了连通式油气悬架的非线性特性对三轴重型车辆振动特性的影响,并分析了连通式油气悬架的抗俯仰性能及抗侧倾性能;将路面不平度考虑为正弦激励,以路面不平度激励频率为参数,通过分叉图、波形图、相图以及庞加莱截面分析了正弦激励作用下三轴重型车辆的非线性动力学响应,仿真结果表明系统在不同激励条件下存在周期运动和混沌运动;连通式油气悬架对重型车辆具有较好的抗侧倾和俯仰特性.

关键词：连通式油气悬架多轴非线性动力学

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带质量块微型双稳态压电板的动力学分析

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动力学与控制学报 2017年第6期15卷 505-511页

作者：陈丽华杨硕张伟北京工业大学机电学院北京100124 机械结构非线性振动与强度北京市重点实验室北京100124

本文对带质量块的微型双稳态压电板进行动力学分析.以中心固支四边自由的带质量块微型压电层合板为研究对象,应用应变梯度理论考虑尺寸效应,综合考虑力、电、热耦合作用,采用Von Karman大变形理论,运用Hamilton原理建立非线性动力学方程... 详细信息

本文对带质量块的微型双稳态压电板进行动力学分析.以中心固支四边自由的带质量块微型压电层合板为研究对象,应用应变梯度理论考虑尺寸效应,综合考虑力、电、热耦合作用,采用Von Karman大变形理论,运用Hamilton原理建立非线性动力学方程.利用特征值法探究不同内禀长度和不同压电铺设面积的情况下,温度和电压对其固有频率和稳定性的影响.其次研究了不同外激励下系统的非线性动力学响应.通过本文的研究发现,随着压电铺设面积的增大,力、电、热耦合效应增强,对系统的稳定性影响越显著;通过研究温度和电压对系统振动幅值的影响为振动控制提供了理论依据.同时发现尺寸效应对结构刚度影响较大,验证了微型结构考虑尺度效应的必要性.本文的研究结果会为今后的工程实际应用提供一定的理论参考价值.

关键词：双稳态板应变梯度力-电-热耦合特征值法

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功能梯度旋转叶片的非线性动力学研究

功能梯度旋转叶片的非线性动力学研究

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中国力学大会-2017暨庆祝中国力学学会成立60周年大会

作者：牛燕姚明辉张伟北京工业大学机械结构非线性振动与强度北京市重点实验室

将航空发动机压气机叶片简化为带有预安装角、预扭转角的高速旋转功能梯度悬臂圆柱曲板。假设材料属性沿厚度方向呈幂率函数变化。基于一般壳理论,运用格林应变张量推导出功能梯度圆柱曲板的非线性应变位移关系。利用一阶剪切变形理论和... 详细信息

将航空发动机压气机叶片简化为带有预安装角、预扭转角的高速旋转功能梯度悬臂圆柱曲板。假设材料属性沿厚度方向呈幂率函数变化。基于一般壳理论,运用格林应变张量推导出功能梯度圆柱曲板的非线性应变位移关系。利用一阶剪切变形理论和Hamilton原理建立系统的偏微分运动方程,根据梁函数组合法选取满足边界条件的模态函数,并用Galerkin方法对偏微分运动方程进行离散,得到常微分运动方程。通过数值模拟得到系统的相图、波形图、Poincare截面图和分岔图。分析了外激励幅值和体积分数指数对系统非线性动力学行为的影响。

关键词：非线性动力学功能梯度材料圆柱曲板格林应变张量预扭转

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基于脉冲星与光学测量的木星探测器组合导航方法

基于脉冲星与光学测量的木星探测器组合导航方法

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北京力学会第二十九届学术年会

作者：唐振远钱霙婧北京工业大学机械结构非线性振动与强度北京市重点实验室

本文提出利用X射线脉冲星与光学测量组合的导航方法为木星探测器自主导航,并且对比了仅脉冲星导航和仅光学导航以及组合导航的精度差异。研究结果表明:对位置精度而言,光学导航最优,组合导航其次,脉冲星导航最差;对速度精度而言:组合导... 详细信息

本文提出利用X射线脉冲星与光学测量组合的导航方法为木星探测器自主导航,并且对比了仅脉冲星导航和仅光学导航以及组合导航的精度差异。研究结果表明:对位置精度而言,光学导航最优,组合导航其次,脉冲星导航最差;对速度精度而言:组合导航最优,光学导航其次,脉冲星导航最差。

关键词：自主导航脉冲星光学组合导航

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石墨烯增强双稳态壳动态跳跃现象研究

石墨烯增强双稳态壳动态跳跃现象研究

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第十八届全国非线性振动暨第十五届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议（NVND2021）

作者：刘亚泽张伟北京工业大学机械结构非线性振动与强度北京市重点实验室

双稳态壳具有两个稳定构型,通过两个稳定构型间的转换可以实现结构跳跃。石墨烯的力学性能优异,具有大变形、可再生、高分散性及良好的化学和生物相容性,已经成为纳米复合材料中的理想增强体。本文研究了石墨烯增强纳米复合材料双稳态... 详细信息

双稳态壳具有两个稳定构型,通过两个稳定构型间的转换可以实现结构跳跃。石墨烯的力学性能优异,具有大变形、可再生、高分散性及良好的化学和生物相容性,已经成为纳米复合材料中的理想增强体。本文研究了石墨烯增强纳米复合材料双稳态壳的动态跳跃现象,首先,利用有限元软件ABAQUS模拟石墨烯增强双稳态壳高温冷却固化过程,考虑中心点固支-四边自由的边界条件,在中心点施加基础激励进行仿真计算,分析了石墨烯增强双稳态壳的双稳态特性。然后,在基础激励作用下,对于中心固支-四边自由边界条件,考虑两个稳态之间的跳跃和两种曲率情况,建立了石墨烯增强双稳态壳的非线性动力学控制方程,研究石墨烯增强双稳态壳在两个稳态之间的跳跃现象,分析其动态跳跃的临界条件,研究基础激励的频率和振幅、几何尺寸和石墨烯含量等因素对其动态跳跃现象的影响,从而为石墨烯增强双稳态壳在复杂动态激励环境下的工程应用提供理论依据。

关键词：双稳态壳石墨烯增强动态跳跃现象非线性动力学

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旋转功能梯度石墨烯增强复合材料悬臂板振动特性分析

旋转功能梯度石墨烯增强复合材料悬臂板振动特性分析

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第十八届全国非线性振动暨第十五届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议（NVND2021）

作者：马莉张伟北京工业大学机械结构非线性振动与强度北京市重点实验室

本文将航空发动机压气机叶片简化为带有预安装角预扭转角的旋转功能梯度石墨烯增强聚合物复合材料(FG-GPLRPC)悬臂板,基体采用环氧树脂。增强体石墨烯片(GPLs)沿基体厚度方向梯度分布,考虑四种GPLs分布模式。采用改进的Halpin-Tsai模型... 详细信息

本文将航空发动机压气机叶片简化为带有预安装角预扭转角的旋转功能梯度石墨烯增强聚合物复合材料(FG-GPLRPC)悬臂板,基体采用环氧树脂。增强体石墨烯片(GPLs)沿基体厚度方向梯度分布,考虑四种GPLs分布模式。采用改进的Halpin-Tsai模型和混合规则计算了旋转FG-GPLRPC悬臂板的有效杨氏模量和泊松比。考虑弯扭耦合效应所引起的截面翘曲,基于一阶剪切变形理论,利用Chebyshev-Ritz方法对系统的固有频率和模态振型进行求解,讨论了层数、石墨烯片(GPLs)分布类型、GPLs重量分数、GPLs长宽比、GPLs宽厚比、叶片厚度、转速、预安装角、预扭转角和展弦比对旋转悬臂板固有频率的影响,研究了频率转迹和振型转移现象。结果表明,在聚合物复合材料基体中添加少量GPLs可以显著改善FG-GPLRPC旋转悬臂板的刚度,且在悬臂结构上下表面分布更多的GPLs更加有利于提高FG-GPLRPC旋转悬臂板的固有频率。

关键词：功能梯度材料石墨烯片截面翘曲 Chebyshev-Ritz法自由振动

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高频参数激励下含MRE-SMA的周期变截面超材料梁的振动带隙研究

高频参数激励下含MRE-SMA的周期变截面超材料梁的振动带隙研究

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第十八届全国非线性振动暨第十五届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议（NVND2021）

作者：阙文政杨晓东张伟北京工业大学机械结构非线性振动与强度北京市重点实验室

设计出具有较宽可调带隙的超材料结构对增强其减振能力是相当重要的。本文设计了一种含磁流变弹性体和形状记忆合金(即MRE-SMA系统)的周期变截面超材料梁,并对梁施加高频参数激励,以研究该梁的带隙特性。引入的MRE-SMA系统被等效为质量... 详细信息

设计出具有较宽可调带隙的超材料结构对增强其减振能力是相当重要的。本文设计了一种含磁流变弹性体和形状记忆合金(即MRE-SMA系统)的周期变截面超材料梁,并对梁施加高频参数激励,以研究该梁的带隙特性。引入的MRE-SMA系统被等效为质量-弹簧结构并作为谐振器附着在梁上。首先利用平均化方法对高频参数激励进行等效处理,获得每个超材料梁子结构的等效横向振动控制方程,之后结合传递矩阵法和布洛赫定理得到整体结构的色散关系。通过求解获得梁的带结构和振动传输特性曲线,用以表征带隙的特性。与普通周期变截面梁相比,含MRE-SMA系统的周期变截面梁可获得更宽且振动衰减能力更强的带隙。此外,通过分析磁场强度、温度以及参激频率对带隙的影响,发现通过改变MRE-SMA系统的磁场强度可以同时实现对局域共振带隙和布拉格带隙的调控,而改变温度只影响局域共振带隙。施加的高频参数激励使得梁的等效刚度增加,从而可以通过改变参激频率来实现对布拉格带隙的调控。本文的研究丰富了梁结构获得更宽可调带隙的方式。

关键词：超材料梁周期变截面参数激励 SME-SMA 振动带隙

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四角点简支双稳态复合材料层合壳动态跳跃研究

四角点简支双稳态复合材料层合壳动态跳跃研究

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第十八届全国非线性振动暨第十五届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议（NVND2021）

作者：吴美琦张伟北京工业大学机械结构非线性振动与强度北京市重点实验室

采用理论方法和Abaqus有限元模拟方法,首次研究了四角简支双稳态复合材料层合壳的动态跳跃问题。考虑到双稳态层合壳的横向剪应力不可忽略,本文理论建模采用一阶剪切变形层合壳理论。为了充分反映结构潜在的二次失稳问题,引入了一种新... 详细信息

采用理论方法和Abaqus有限元模拟方法,首次研究了四角简支双稳态复合材料层合壳的动态跳跃问题。考虑到双稳态层合壳的横向剪应力不可忽略,本文理论建模采用一阶剪切变形层合壳理论。为了充分反映结构潜在的二次失稳问题,引入了一种新的非线性应变-位移关系。双稳态复合材料层合壳受到基础激励作用。利用切比雪夫多项式法求解了系统的固有频率和振型,并与Abaqus有限元模态分析结果进行了比较。选取与弯曲模态对应的近似方程,利用伽辽金离散法推导了u、v、w方向的非线性常微分方程。此外,利用四阶龙格-库塔算法,根据相应的参数共振响应,对双稳态复合材料层合壳的非线性振动特性和动态跳跃特性进行了研究。状态参数空间中的分岔图、时间历程图和相图被获得。采用Abaqus隐式动力分析模块对四角简支双稳定层合壳的振动进行了数值模拟。理论计算结果与有限元计算结果吻合较好

关键词：四角点简支双稳态复合材料层合壳非线性振动动态跳跃

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