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北京力学会第26届学术年会

作者：谢宝银杨晓东张伟北京工业大学北京市非线性振动与机械结构强度重点实验室

本文研究了陀螺梁多体系统的频率特性。陀螺梁多体系统由简支梁上均匀分布若干转子构成。梁模型为线弹性小变形的欧拉-伯努利梁,忽略梁的内部阻尼影响。转子是刚体,只提供动能,考虑转子的质量、转动惯量和角动量对系统的影响。通过数值... 详细信息

本文研究了陀螺梁多体系统的频率特性。陀螺梁多体系统由简支梁上均匀分布若干转子构成。梁模型为线弹性小变形的欧拉-伯努利梁,忽略梁的内部阻尼影响。转子是刚体,只提供动能,考虑转子的质量、转动惯量和角动量对系统的影响。通过数值案例,求解转子角动量大小和位置对系统频率的影响。

关键词：陀螺梁多体系统频率

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大型空间环型天线结构动力学分析

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动力学与控制学报 2016年第1期14卷 41-47页

作者：范震郭翔鹰张伟北京工业大学机电学院机械结构非线性振动与强度北京市重点实验室北京100124

本文对大型空间环型天线结构振动的基本形式进行研究,选择边界条件为伸展臂与桁架结构连接面的固定约束.网格划分采用四面体单元与六面体单元结合的方法,杆件体结构规则采用六面体单元格,刚性连接处由于结构复杂采用四面体单元格.前四... 详细信息

本文对大型空间环型天线结构振动的基本形式进行研究,选择边界条件为伸展臂与桁架结构连接面的固定约束.网格划分采用四面体单元与六面体单元结合的方法,杆件体结构规则采用六面体单元格,刚性连接处由于结构复杂采用四面体单元格.前四阶模态分析结果表明天线存在扭转振动、弯曲振动、横摇振动、呼吸振动等四种基本振动形式.研究了材料参数和边界条件的选取对振动模态和固有频率的影响.所得结果能为结构非线性动力学分析中模态函数选取和共振形式的分析提供重要参考.施加简谐激励研究大型空间环型天线稳态受迫振动响应,该结果对于预测结构的动力学特性以及避免共振具有重要的指导意义.

关键词：大型空间环型天线结构扭转运动模态分析材料参数谐响应

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伸缩机翼动力学实验研究

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动力学与控制学报 2016年第6期14卷 571-576页

作者：崔云涛张伟李亚南北京工业大学机电学院机械结构非线性振动与强度北京市重点实验室北京100124

伸缩机翼作为一种可变形翼,变形过程中,由于其结构时变特性严重且具有柔性体特点,翼面横向振动特性实时变化从而影响飞行性能.基于伸缩机翼实验模型,分别开展了伸缩机翼模态实验研究和振动实验研究,即通过PLC控制系统控制伺服电机转速... 详细信息

伸缩机翼作为一种可变形翼,变形过程中,由于其结构时变特性严重且具有柔性体特点,翼面横向振动特性实时变化从而影响飞行性能.基于伸缩机翼实验模型,分别开展了伸缩机翼模态实验研究和振动实验研究,即通过PLC控制系统控制伺服电机转速及转向,进而改变活动机翼外伸长度及伸缩速度,一方面利用锤击法获得五种活动机翼外伸长度下前三阶模态参数;另一方面利用ICP加速度传感器、LMS数据采集分析系统采集并处理活动机翼伸缩过程中横向振动加速度信号,获得伸缩速度与最大振动幅值、最大响应频率之间关系.结果表明,活动机翼外伸长度增加,结构固有频率值减小;伸缩速度作为参数激励,其等效激励与活动机翼某一外伸长度下某一阶固有频率值相近而导致颤振.为伸缩机翼翼面振动控制和伸缩速度合理选择提供理论依据和技术支持.

关键词：可变形翼伸缩机翼模态实验振动实验

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基于欧拉转角的柔性转子建模与分析

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科学技术与工程 2018年第9期18卷 178-183页

作者：张永旺杨晓东梁峰张伟北京工业大学机械强度结构与非线性振动北京市重点实验室北京100124 沈阳化工大学能源与动力工程学院沈阳110142

基于Rayleigh梁模型,运用Hamiton原理,分别建立了Euler坐标系与Lagrange坐标系下的转子的动力学模型,而在Euler坐标系下建立的方程是首次被推出的;该模型考虑转子两个方向的横向振动,考虑转动惯量和陀螺效应的影响,忽略剪切变形。其中... 详细信息

基于Rayleigh梁模型,运用Hamiton原理,分别建立了Euler坐标系与Lagrange坐标系下的转子的动力学模型,而在Euler坐标系下建立的方程是首次被推出的;该模型考虑转子两个方向的横向振动,考虑转动惯量和陀螺效应的影响,忽略剪切变形。其中在运用欧拉转角时,将自转角度放在了欧拉转角的第一步,这是与传统的转子建模最大的区别。运用Galerkin方法对动力学方程进行离散,使偏微分方程转化为常微分方程;并运用数值的方法,对比分析了两种不同模型的频率与模态,以及稳定性问题。

关键词：欧拉转角 Rayleigh梁陀螺系统稳定性

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Warren桁架结构动力分析的等效力学模型

Warren桁架结构动力分析的等效力学模型

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第十届全国动力学与控制学术会议

作者：袭安张伟北京工业大学非线性振动与机械结构强度北京市重点实验室北京100124

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带有NES-GMM的弹性支撑梁振动控制及能量采集研究

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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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纵向辅助磁力对双稳态压电悬臂梁非线性动力学行为的影响

纵向辅助磁力对双稳态压电悬臂梁非线性动力学行为的影响

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2015中国力学大会

作者：李印波姚明辉张伟北京工业大学非线性振动与机械结构强度北京市重点实验室北京100124

引入上吸引下排斥纵向辅助磁力,研究了辅助磁力对于双稳态压电悬臂梁的复杂非线性动力学行为的影响.

关键词：

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航空发动机压气机轮盘的非线性动力学研究

航空发动机压气机轮盘的非线性动力学研究

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2015中国力学大会

作者：刘艮张伟北京工业大学非线性振动与机械结构强度北京市重点实验室北京100124

基于一阶剪切变形理论并结合Hamilton变分原理,在气动激励力的作用下,建立了复合材料变转速旋转层合圆板的横向振动方程.对振动方程进行线性化研究其固有频率.应用伽辽金数值算法对无量纲化之后的控制方程进行了数值截断,研究其非线性...

基于一阶剪切变形理论并结合Hamilton变分原理,在气动激励力的作用下,建立了复合材料变转速旋转层合圆板的横向振动方程.对振动方程进行线性化研究其固有频率.应用伽辽金数值算法对无量纲化之后的控制方程进行了数值截断,研究其非线性动力学特性.给出了层合圆板铺层几何特征对旋转层合圆板振动频率和动力失稳临界转速的影响,为分析整体叶盘的振动特性做铺垫.

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含竖杆Warren式环形桁架的动力学特性分析

含竖杆Warren式环形桁架的动力学特性分析

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第十六届全国非线性振动暨第十三届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议

作者：袭安张伟北京工业大学非线性振动与机械结构强度北京市重点实验室北京100124

大型空间可展天线反射器的周边构件由以含竖杆Warren式桁架胞元周期循环连接，形成环形桁架结构，为天线反射器型面提供必要的支撑刚度。为了确保结构具有良好的动力学品质满足服役要求，须在设计阶段进行动力学特性的分析。然而，周边... 详细信息

大型空间可展天线反射器的周边构件由以含竖杆Warren式桁架胞元周期循环连接，形成环形桁架结构，为天线反射器型面提供必要的支撑刚度。为了确保结构具有良好的动力学品质满足服役要求，须在设计阶段进行动力学特性的分析。然而，周边构架有大量的杆件和铰链组成，即使不考虑铰链间隙的影响，大量的自由度仍给结构的动力学分析带来困难。针对大型空间可展天线结构具有多胞周期性、众多间隙和碰撞等特点，抓住重要的物理因素，建立简化的动力学模型，进而进行动力学特性分析。对于以梁或板为基本单元构成的大型空间桁架结构，通常采用降阶的等效连续体模型进行结构动力学分析。以含竖杆的Warren桁架胞元为研究对象，基于能量等效原理提出了环形桁架的等效连续体模型，并对等效模型进行动力学特性分析。同时，通过对原始桁架结构与等效模型固有振动特性的对比分析，验证等效方法的精度和准确性。

关键词： Warren桁架等效模型动力学特性可展结构

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压气机叶片刚柔耦合振动特性研究

压气机叶片刚柔耦合振动特性研究

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第十届全国动力学与控制学术会议

作者：刘艮张伟北京工业大学非线性振动与机械结构强度北京市重点实验室北京100124

航空发动机压气机叶片是航空发动机重要部件之一,常常因共振而导致断裂失效.传统压气机叶片的振动特性分析普遍基于零次近似耦合动力学模型,该模型忽略了动力刚化项,得到的结果具有一定局限性.为了更加准确地分析高速转动的压气机叶片... 详细信息

航空发动机压气机叶片是航空发动机重要部件之一,常常因共振而导致断裂失效.传统压气机叶片的振动特性分析普遍基于零次近似耦合动力学模型,该模型忽略了动力刚化项,得到的结果具有一定局限性.为了更加准确地分析高速转动的压气机叶片的振动特性,对叶片刚柔耦合动力学问题进行了研究.将叶片简化为带预安装角和预扭转角的柔性薄板,考虑面外变形和面内变形,并计入了面外变形引起的面内变形耦合项.采用假设模态法描述叶片的变形,运用拉格朗日动力学方程建立了做绕刚体圆盘旋转的柔性叶片一次近似耦合动力学方程.

关键词：压气机叶片动力刚化刚柔耦合拉格朗日动力方程

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