检索结果-内蒙古大学图书馆

华中科技大学学报（自然科学版） 2010年第7期38卷 40-43页

作者：李鹏彭伟才李志江何锃华中科技大学土木工程与力学学院湖北武汉430074 华中科技大学工程结构分析与安全评定湖北省重点实验室湖北武汉430074

在移动最小二乘近似的基础上,直接使用最小二乘法建立系统的变分公式,导出了亥姆霍兹方程的加权最小二乘无网格(MWLS)法公式.MWLS法兼有伽辽金型无网格法和配点型无网格法精度高、收敛快的优点,并且克服了伽辽金法计算量大、配点法不稳... 详细信息

在移动最小二乘近似的基础上,直接使用最小二乘法建立系统的变分公式,导出了亥姆霍兹方程的加权最小二乘无网格(MWLS)法公式.MWLS法兼有伽辽金型无网格法和配点型无网格法精度高、收敛快的优点,并且克服了伽辽金法计算量大、配点法不稳定的缺陷.通过一维算例讨论了MWLS法应用于亥姆霍兹方程时各种参数的影响以及最佳参数的选择,通过二维算例证明该方法计算效率高于无单元伽辽金法(EFGM).数值结果表明MWLS法求解亥姆霍兹方程具有效率高、精度高和稳定性好的优点.对高波数波动问题给出了精确的模拟.

关键词：移动最小二乘近似亥姆霍兹方程无网格法高波数伽辽金法

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复合材料层合板机械连接处失效过程的数值模拟

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材料导报 2010年第6期24卷 68-70页

作者：樊建平郭细伟华中科技大学土木工程与力学学院结构分析与安全评定湖北省重点实验室武汉430074

考虑了损伤累积、刚度退化和破坏准则,研究了带孔洞复合材料层合板受面内载荷作用的失效过程。应力分析建立在三维有限元模型基础上,借助有限元商业软件ANSYS中的参数化设计语言APDL,考虑材料损伤累积和刚度退化,采用迭代算法,实现了层... 详细信息

考虑了损伤累积、刚度退化和破坏准则,研究了带孔洞复合材料层合板受面内载荷作用的失效过程。应力分析建立在三维有限元模型基础上,借助有限元商业软件ANSYS中的参数化设计语言APDL,考虑材料损伤累积和刚度退化,采用迭代算法,实现了层合板机械连接处的破坏过程模拟。为验证三维有限元模型的有效性,将模拟计算得到的孔边应力分布与文献中的结果进行了比较,两者十分吻合。进一步计算了层合板的位移-挠度曲线,并与实验结果进行了比较,验证了数值模拟的正确性。

关键词：复合材料层合板失效分析损伤累积有限元方法

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基于Timoshenko梁阻抗单元的压电智能梁谐振分析

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固体力学学报 2010年第S1期31卷 91-96页

作者：尹潇然周维李国清徐巍缪幸圆华中科技大学土木工程与力学学院力学系武汉430074 武汉理工大学国际教育学院武汉430070 工程结构分析与安全评定湖北省重点实验室武汉430074

近年来,国内外关于压电材料与智能结构的研究已经蓬勃发展起来,尤其是受压电激励或传感结构的高频振动问题引起人们广泛的兴趣.论文基于Timoshenko梁理论,考虑压电梁系统中的转动惯量和剪切效应,推导了弹性梁和双压电晶片夹层梁这两种... 详细信息

近年来,国内外关于压电材料与智能结构的研究已经蓬勃发展起来,尤其是受压电激励或传感结构的高频振动问题引起人们广泛的兴趣.论文基于Timoshenko梁理论,考虑压电梁系统中的转动惯量和剪切效应,推导了弹性梁和双压电晶片夹层梁这两种阻抗单元的阻抗方程,利用有限个阻抗单元以及它们的任意组合,模拟含压电激励器的智能梁系统.通过两个数值算例,分析了不同支承条件下压电智能梁的简谐振动,并与其它方法得到的结果进行了对比.研究发现:在前5阶模态,论文结果与有限元结果相吻合,而且在高于三阶模态的结果中,论文结果优于由Bernonlli-Euler梁得到的结果.因此,在分析受压电激励或传感梁结构的高频振动时,应舍弃Ber-nonlli-Euler梁理论而采用本文提出的分析方法.

关键词： Timoshenko梁阻抗压电简谐振动

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加固后双曲拱桥有限元分析与试验研究

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武汉理工大学学报（交通科学与工程版） 2010年第2期34卷 246-249页

作者：陈旭勇樊建平张斌华中科技大学土木工程与力学学院武汉430074 结构分析与安全评定湖北省重点实验室武汉430074

对一采用异型截面拱加固法加固的双曲拱桥进行有限元分析和试验研究,从理论上验证该加固方法的有效性和合理性.在总结已有研究成果的基础上,利用ANSYS分析软件中实体单位对加固后的双曲拱桥进行有限元模拟,假设新老混凝土结合面不产生滑... 详细信息

对一采用异型截面拱加固法加固的双曲拱桥进行有限元分析和试验研究,从理论上验证该加固方法的有效性和合理性.在总结已有研究成果的基础上,利用ANSYS分析软件中实体单位对加固后的双曲拱桥进行有限元模拟,假设新老混凝土结合面不产生滑移,且能够共同参与受力.通过计算结果与试验测量值进行对比,证明ANSYS软件中实体单元分析加固后双曲拱桥的可行性.

关键词：双曲拱桥异型截面拱有限元试验

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有限元法与阻抗法分析压电激励下的弹性薄板

有限元法与阻抗法分析压电激励下的弹性薄板

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2010年全国压电和声波理论及器件技术研讨会

作者：徐巍李国清尹潇然缪幸圆 430074 华中科技大学土木工程与力学学院力学系 430074 华中科技大学土木工程与力学学院力学系 430074 工程结构分析与安全评定湖北省重点实验室

压电材料的阻抗作为一种便于测量且反映系统动力特性的物理量,对它的研究有重要的意义.本文从压电薄膜的动力学问题研究入手,尝试以理论解和有限元法结合,建立压电膜单元边界上输入作用与输出效应之间的联系.首先,根据压电板理论分析压... 详细信息

压电材料的阻抗作为一种便于测量且反映系统动力特性的物理量,对它的研究有重要的意义.本文从压电薄膜的动力学问题研究入手,尝试以理论解和有限元法结合,建立压电膜单元边界上输入作用与输出效应之间的联系.首先,根据压电板理论分析压电薄膜在简谐电压激励下的振动,得到一个5x5的阻抗矩阵,以它代表压电薄板的动力特性.然后,通过上述阻抗矩阵计算出压电薄膜产生的激励力和等效阻抗,并把此等效力施加到弹性板,进而建立包括压电阻抗的有限元模型,计算出压电激励下弹性板的动力学响应.以三种不同粘贴位置PVDF薄膜激励下弹性薄板作为数值算例,分别获得了系统动力学响应的有限元解和理论解.研究结果表明:本文给出的有限元结果和理论结果与其它方法的结果都相互吻合,从而说明所提出的模型和方法对分析压电激励薄板振动问题是十分有效的.文中还讨论了有限元法与阻抗法相结合的优点,此法尤其适用于多种不同结构形式和材料类型组成的智能板壳结构.

关键词：弹性薄板压电激励电阻抗法有限元法

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有限元法与阻抗法分析压电智能梁的传感与激励

有限元法与阻抗法分析压电智能梁的传感与激励

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2010年全国压电和声波理论及器件技术研讨会

作者：尹潇然李国清徐巍缪幸圆 430074 华中科技大学土木工程与力学学院力学系 430074 华中科技大学土木工程与力学学院力学系 430074 工程结构分析与安全评定湖北省重点实验室

压电智能结构是通过压电材料的力电转换特征来实现结构控制,因此,关于压电智能结构的设计和分析必然涉及到机械系统与电路系统的相互作用.本文首先根据机械系统与电路系统具有数学相似的控制方程这一特征,建立了机械系统与电路系统的等... 详细信息

压电智能结构是通过压电材料的力电转换特征来实现结构控制,因此,关于压电智能结构的设计和分析必然涉及到机械系统与电路系统的相互作用.本文首先根据机械系统与电路系统具有数学相似的控制方程这一特征,建立了机械系统与电路系统的等效关系.然后将压电智能梁系统的电阻抗等效为一端作用激励力的弹簧振子系统的机械阻抗,即将电阻抗拆分并与弹簧振子系统中阻尼、质量以及弹簧刚度等各项参数一一对应,进而利用通用有限元软件中的阻抗和质量单元模拟智能梁系统的电阻抗,从而得到一种计算压电智能梁系统阻抗的方法.本文采用有限元方法结合解析的阻抗分析方法,研究压电智能梁的传感与激励问题.以一个带有压电柱的悬臂梁作为数值算例,分别分析了压电柱作为激励器或传感器使用情况下系统的动力响应,获得了与已有结果相一致的频率响应曲线,从而将外电路电阻抗纳入到以机械阻抗单元建立的有限元模型中.对比压电激励和传感条件下的有限元结果表明:外电路阻抗对结构系统的频率特性影响较小,而对于系统电响应的幅值有较大的影响.本文给出了一种将连接压电激励器或传感器外电路的电学参数纳入到有限元模型的方法.

关键词：压电智能梁系统传感分析激励机制有限元法阻抗法

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基于Timoshenko梁阻抗单元的压电智能梁谐振分析

基于Timoshenko梁阻抗单元的压电智能梁谐振分析

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2010全国固体力学大会

作者：尹潇然周维李国清徐巍缪幸圆华中科技大学土木工程与力学学院力学系，武汉，430074 武汉理工大学国际教育学院，武汉，430070 华中科技大学土木工程与力学学院力学系，武汉，430074 工程结构分析与安全评定湖北省重点实验室，武汉，430074

近年来，国内外关于压电材料与智能结构的研究已经蓬勃发展起来，尤其是受压电激励或传感结构的高频振动问题引起人们广泛的兴趣．论文基于Timoshenko梁理论，考虑压电梁系统中的转动惯量和剪切效应，推导了弹性梁和双压电晶片夹层梁这... 详细信息

近年来，国内外关于压电材料与智能结构的研究已经蓬勃发展起来，尤其是受压电激励或传感结构的高频振动问题引起人们广泛的兴趣．论文基于Timoshenko梁理论，考虑压电梁系统中的转动惯量和剪切效应，推导了弹性梁和双压电晶片夹层梁这两种阻抗单元的阻抗方程，利用有限个阻抗单元以及它们的任意组合，模拟含压电激励器的智能梁系统．通过两个数值算例，分析了不同支承条件下压电智能梁的简谐振动，并与其它方法得到的结果进行了对比．研究发现：在前5阶模态，论文结果与有限元结果相吻合，而且在高于三阶模态的结果中，论文结果优于由Bernonlli-Euler梁得到的结果．因此，在分析受压电激励或传感梁结构的高频振动时，应舍弃Bernonlli-Euler梁理论而采用本文提出的分析方法．

关键词： Timoshenko梁阻抗单元压电智能结构简谐振动剪切效应

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水分子扩散阻力对IPMC致动特性的影响

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力学学报 2009年第3期41卷 342-349页

作者：龚亚琦樊建平王乘华中科技大学土木工程与力学学院结构分析与安全评定湖北省重点实验室武汉430074

基于Tadokoro理论模型,采用有限元方法对离子交换膜金属复合材料(ionic polymermetal composite, IPMC)的电致动特性进行了数值模拟.通过比较求解控制方程中不考虑水分子扩散阻力和考虑水分子扩散力的两种计算模型,着重探讨和比较了水... 详细信息

基于Tadokoro理论模型,采用有限元方法对离子交换膜金属复合材料(ionic polymermetal composite, IPMC)的电致动特性进行了数值模拟.通过比较求解控制方程中不考虑水分子扩散阻力和考虑水分子扩散力的两种计算模型,着重探讨和比较了水分子扩散阻力对钠离子携带周围水分子的迁移运动规律和变形过程中各个特征物理量的影响.结果表明,控制方程中增加水分子扩散阻力这一非线性项,对最终的宏观挠曲位移影响并不明显;但是对于钠离子浓度、等效应变、内部平衡力分布等物理量影响很大;这种影响还具有区域性特征,主要集中于电极板附近区域,其他区域影响较弱.控制方程中增加水分子扩散力可以更准确地描述钠离子在迁移过程各物理量的变化规律.

关键词：离子交换膜金属复合材料 Tadokoro模型水分子扩散力有限元法致动特性

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凸集模型非概率可靠性在桥梁评估中的应用

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华中科技大学学报（自然科学版） 2009年第12期37卷 120-123页

作者：陈旭勇樊建平华中科技大学土木工程与力学学院华中科技大学结构分析与安全评定湖北省重点实验室湖北武汉430074

根据在役桥梁的作用效应区间特点,引入凸集模型非概率可靠性理论方法,在非概率可靠性指标常用的3种求解方法(即定义法、转化法和优化法)的基础上,对基于区间变量的在役桥梁非概率可靠性评估进行了研究.考虑检测手段的局限性,存在难以获... 详细信息

根据在役桥梁的作用效应区间特点,引入凸集模型非概率可靠性理论方法,在非概率可靠性指标常用的3种求解方法(即定义法、转化法和优化法)的基础上,对基于区间变量的在役桥梁非概率可靠性评估进行了研究.考虑检测手段的局限性,存在难以获取在役桥梁概率模型中的全部统计参数的问题,给出了在役桥梁非概率可靠性评估方法的一般步骤,并对一座实桥分别进行了概率和非概率的可靠性评估,同时进行了时变可靠性分析和寿命预测.研究结果表明,在原始数据不充分情况下,对在役桥梁进行非概率可靠性评估是可行的和合理的.

关键词：桥梁可靠性分析评估凸集模型非概率可靠性区间变量

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压电激励和传感无限梁的振动模型

压电激励和传感无限梁的振动模型

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2009年全国压电和声波理论及器件技术研讨会暨2009年全国频率控制技术年会

作者：李国清徐巍尹潇然匡友弟 430074 华中科技大学土木工程与力学学院力学系 430074 工程结构分析与安全评定湖北省重点实验室 430074 华中科技大学土木工程与力学学院力学系

采用压电驱动和传感技术，实现诸如输油管道和铁路轨道等大跨度结构的健康检测，始终受到工业部门的极大关注，这类问题需要压电驱动和传感无限长梁的振动作为理论基础。首先分析无限长梁的弯曲振动，引入一个弹簧-阻尼单元，考虑半无... 详细信息

采用压电驱动和传感技术，实现诸如输油管道和铁路轨道等大跨度结构的健康检测，始终受到工业部门的极大关注，这类问题需要压电驱动和传感无限长梁的振动作为理论基础。首先分析无限长梁的弯曲振动，引入一个弹簧-阻尼单元，考虑半无限长梁无穷远端的边界条件，建立另一端的变形速度和弯曲内力之间的联系，从而获得了一个2×2的阻抗矩阵，它代表着半无限长弹性梁的动力特性。按照一定间距分布压电柱激励和传感的无限梁系统，可划分为半无限长梁、压电柱、有限长梁的组合系统，分别给出它们的阻抗方程并考虑其中的连续条件，联立求解阻抗方程组可得出问题的数值解。进一步考虑在双压电片弯曲驱动或传感下无限梁的弯曲振动。类似地，沿着梁的轴线将系统模型化为半无限长梁、双压电片.弹性梁复合梁、有限长梁的组合系统，也给出它们的阻抗方程和联立求解方法。以在压电柱横向激励和双压电片弯曲激励下半无限长悬臂梁和无限长梁为数值算例，除采用本文方法获得数值解答以外，还采纳Wang和Lai提出的无限弹性梁有限元模型，获得了上述算例的有限元计算结果。对比分析表明：本文方法的计算结果与有限元结果吻合很好，从而说明所提出的模型和方法对分析压电激励和传感无限梁的振动问题是十分有效的。

关键词：无限梁压电激励传感检测输油管道铁路轨道振动分析

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