检索结果-内蒙古大学图书馆

振动与冲击 2022年第23期41卷 257-264,299页

作者：何晋丞陈国平谭星陈卫婷何欢南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室南京210016 南京航空航天大学振动工程研究所南京210016

当多跨结构受到横向载荷产生振动时,支承与基座衔接处往往产生较大的支反力。针对该问题,以双支承的梁系统为例,基于压电换能原理,采用柱状压电陶瓷支承作为减振元件,并对其减振效果进行了理论分析。利用Hamilton原理推导了压电机电耦... 详细信息

当多跨结构受到横向载荷产生振动时,支承与基座衔接处往往产生较大的支反力。针对该问题,以双支承的梁系统为例,基于压电换能原理,采用柱状压电陶瓷支承作为减振元件,并对其减振效果进行了理论分析。利用Hamilton原理推导了压电机电耦合边界条件下该系统的振动微分方程。结合有限元法和偏微分方程数值计算方法,对不同种类压电材料的机电耦合系统进行了模态分析和动力学响应计算。计算结果表明,压电陶瓷支承可以有效抑制多跨结构中支承传递到基座的振动和支反力。

关键词：压电陶瓷有限元分析动力响应模态分析

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一类考虑温度效应的截面插值梁模型

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振动与冲击 2023年第5期42卷 215-222,244页

作者：潘成浩陈国平何欢南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室南京210016 南京航空航天大学振动工程研究所南京210016

提出了一种截面插值梁模型,利用该模型求解梁在非均匀热载荷作用下的动静态响应,解决了传统梁理论无法处理受不均匀温度场的梁的问题。利用拉格朗日插值函数对梁单元的截面和轴向分别插值,构造梁的位移场。将位移场代入热弹性动力学方程... 详细信息

提出了一种截面插值梁模型,利用该模型求解梁在非均匀热载荷作用下的动静态响应,解决了传统梁理论无法处理受不均匀温度场的梁的问题。利用拉格朗日插值函数对梁单元的截面和轴向分别插值,构造梁的位移场。将位移场代入热弹性动力学方程,得到单元应变和应力,再依据虚功原理推导出单元刚度矩阵、质量矩阵以及等效节点载荷列阵,求解得到热应力。利用热应力的横向剪切力更新单元刚度矩阵,计算梁在热载荷作用下的振动特性。计算结果表明,该方法得到的结果与实体单元模型结果吻合,并且更易于处理受非均匀热载荷作用的细长结构,同时能很好地反映截面的形状、受载及响应结果。

关键词：空间梁模型截面插值截面变形静力计算热模态分析

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二维非线性单原子正方晶格色散摄动分析

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振动与冲击 2020年第9期39卷 88-96页

作者：王杰朱江黄文博何欢南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室南京210016 南京航空航天大学振动工程研究所南京210016

声子晶体的色散关系决定弹性波在其中的传播方式。从二维无限周期结构的波动方程出发,提出了一种分析非线性离散型声子晶体的色散关系的一阶近似摄动法。通过引入Bloch理论与小参数摄动展开法,得到了一阶近似的色散关系与频散曲线,以分... 详细信息

声子晶体的色散关系决定弹性波在其中的传播方式。从二维无限周期结构的波动方程出发,提出了一种分析非线性离散型声子晶体的色散关系的一阶近似摄动法。通过引入Bloch理论与小参数摄动展开法,得到了一阶近似的色散关系与频散曲线,以分析不同方向上的阻抗配置与非线性系数对频散及群速度的影响。以二维单原子正方晶格为例,得到了其一阶频散曲线。色散结果显示带隙及传播方向与波幅相关。最后模拟了晶格对点谐波激励的响应,以验证摄动分析有效性。

关键词：声子晶体单原子正方晶格弱非线性摄动法色散关系

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针对局部非线性问题的混合坐标模态综合法

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航空学报 2016年第9期37卷 2757-2765页

作者：王陶何欢陈国平南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室南京210016 南京航空航天大学振动工程研究所南京210016

非线性动力系统模型的计算效率问题是结构动力学领域中的重要研究课题。提出了一种针对局部非线性问题的混合坐标自由界面子结构模态综合方法。根据局部非线性系统的特点,将结构按照线性部分与非线性部分进行分割。线性部分子结构可以... 详细信息

非线性动力系统模型的计算效率问题是结构动力学领域中的重要研究课题。提出了一种针对局部非线性问题的混合坐标自由界面子结构模态综合方法。根据局部非线性系统的特点,将结构按照线性部分与非线性部分进行分割。线性部分子结构可以通过模态坐标转换到模态空间。在对线性部分进行减缩的过程中考虑了剩余柔度的影响,并通过构造一组与低阶模态关于系统矩阵加权正交的向量组,解决了子结构含有刚体模态时剩余柔度矩阵无法计算的问题。非线性部分子结构则保留原有的物理坐标。通过界面协调关系,采用自由界面方法得到系统混合坐标综合方程。最后,通过数值算例验证了所提出方法的有效性。

关键词：局部非线性混合坐标自由界面模态综合协调关系

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一种考虑截面任意变形模式梁的有限元模型

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航空学报 2018年第12期39卷 180-192页

作者：何欢宋大鹏张晨凯陈国平南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室南京210016 南京航空航天大学振动工程研究所南京210016

提出了一种考虑截面完整变形的截面插值梁模型,并用于机翼结构的建模与分析。首先引入截面插值函数——拉格朗日函数描述截面形状,以位移向量为未知变量描述截面位移,在此基础上依据插值理论构造梁单元位移场。不同于传统梁单元通过假... 详细信息

提出了一种考虑截面完整变形的截面插值梁模型,并用于机翼结构的建模与分析。首先引入截面插值函数——拉格朗日函数描述截面形状,以位移向量为未知变量描述截面位移,在此基础上依据插值理论构造梁单元位移场。不同于传统梁单元通过假定的中性轴的挠度和转角来确定梁截面各点位移,该梁模型摒弃了中性轴假设与平截面假设,通过截面插值函数得到梁截面面内、面外变形;然后通过有限元理论推导了梁单元刚度矩阵与质量矩阵;最后利用截面插值梁单元对机翼各部件进行有限元建模,并展开典型工况下的静力学分析以及动力学分析,与Nastran实体单元计算结果进行了对比分析,验证了该梁模型的有效性,为机翼的结构设计和强度分析提供了一种新的简化建模方法。

关键词：截面任意变形拉格朗日插值有限元法静力计算模态

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径向基模型的不确定性模型区间修正与确认

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机械工程学报 2013年第9期49卷 128-134页

作者：何成陈国平何欢南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室南京210016 南京航空航天大学振动工程研究所南京210016

研究基于径向基(Radial basis function,RBF)模型不确定性结构动力学模型的非概率型区间修正方法。针对响应不确定性问题,以修正参数为变量,构造基于RBF的响应误差函数,通过寻求使误差函数取最小值的修正参数,将修正问题转化为优化问题... 详细信息

研究基于径向基(Radial basis function,RBF)模型不确定性结构动力学模型的非概率型区间修正方法。针对响应不确定性问题,以修正参数为变量,构造基于RBF的响应误差函数,通过寻求使误差函数取最小值的修正参数,将修正问题转化为优化问题,并从理论角度出发,利用RBF模型结合遗传算法给出修正后的参数区间描述方式,介绍具体实施步骤;而后将该方法分别用于考虑不确定性因素的数值算例和实际螺栓连接结构中。研究结果表明,采用该方法获得的参数边界与真实参数边界重合度较高,通过Monte-Carlo模拟对修正后结构与确认结构的响应预报与试验相吻合,验证所提出的修正方法的有效性与实用性;另外由于在实际问题中试验测试噪声不可避免,使得部分试验测试点处于预报响应空间之外,此时采用区间方式对响应进行预报效果较好。

关键词：模型修正区间分析不确定性径向基模型响应预报

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动态载荷位置识别当量载荷误差判别法

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振动．测试与诊断 2015年第4期35卷 620-625,792-793页

作者：蒋祺张方姜金辉祝徳春徐菁浦玉学南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室南京210016 南京航空航天大学振动工程研究所南京210016

根据线弹性系统的振动特性,采用动载荷识别频域法研究动载荷作用位置识别问题。提出了当量载荷误差判别法,用不同测点响应在相同位置反演出来的当量载荷的误差值建立目标函数,当量载荷误差最小的作用位置就是动载荷的真实作用位置。从... 详细信息

根据线弹性系统的振动特性,采用动载荷识别频域法研究动载荷作用位置识别问题。提出了当量载荷误差判别法,用不同测点响应在相同位置反演出来的当量载荷的误差值建立目标函数,当量载荷误差最小的作用位置就是动载荷的真实作用位置。从单点激励和两点激励方面进行了平面板的载荷位置识别仿真,在加入噪声的情况下效果依然理想,为复杂结构和多个加载位置动载荷识别提供基础。简支梁实验结果表明,该方法能正确识别载荷作用位置,对噪声不敏感,有很好的工程应用前景。

关键词：载荷识别位置识别当量载荷频域法

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起圈织物增强层合板层间力学性能有限元分析与实验研究

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材料导报 2012年第12期26卷 137-140页

作者：燕德利周光明王佳佳南京航空航天大学机械结构强度与振动国家重点实验室南京210016

建立了一种起圈织物增强层合板的平拉单胞模型,通过有限元计算预测其平拉强度。研究起圈织物增强层合板的复合成型工艺,制作了符合要求的实验件。对该种材料的短梁剪切、平拉、双面剪切性能进行了实验研究,获得了该材料主要层间力学性... 详细信息

建立了一种起圈织物增强层合板的平拉单胞模型,通过有限元计算预测其平拉强度。研究起圈织物增强层合板的复合成型工艺,制作了符合要求的实验件。对该种材料的短梁剪切、平拉、双面剪切性能进行了实验研究,获得了该材料主要层间力学性能参数,并与传统复合材料层合板的力学性能进行了对比,得出了一些有益的结论,为该材料的性能分析和结构优化奠定了基础。

关键词：起圈织物增强层合板有限元分析平拉强度层间力学性能

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蜂窝点阵-陶瓷复合装甲在联合载荷下的动态力学行为

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振动与冲击 2022年第9期41卷 227-236页

作者：赵中南韩宾李朗张钱城卢天健西安交通大学机械结构强度与振动国家重点实验室西安710049 西安交通大学机械工程学院西安710049 南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室南京210016

为了探究具备抗多发弹打击的蜂窝点阵-陶瓷复合装甲在冲击波与破片联合载荷下的防护性能,改善当前防护装甲基于破片或爆炸冲击波单一载荷开展结构设计的不足。通过泡沫铝-弹丸复合弹模拟联合载荷,采用有限元模拟,研究蜂窝点阵-陶瓷复合... 详细信息

为了探究具备抗多发弹打击的蜂窝点阵-陶瓷复合装甲在冲击波与破片联合载荷下的防护性能,改善当前防护装甲基于破片或爆炸冲击波单一载荷开展结构设计的不足。通过泡沫铝-弹丸复合弹模拟联合载荷,采用有限元模拟,研究蜂窝点阵-陶瓷复合装甲在联合载荷作用下的结构动态响应与毁伤机理,明确速度差和预变形两种协同作用机制;进一步研究联合载荷中爆炸冲击波与破片抵达先后顺序与抵达时间差对复合装甲防护性能的影响。最终,进行参数化研究,讨论蜂窝点阵-陶瓷复合装甲中,不同子结构关键几何参数对防护性能的影响规律,评估不同子结构的防护贡献,为最优防护性能设计提供指导。

关键词：陶瓷复合装甲蜂窝点阵联合载荷防护能力

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基于渐进损伤模型的复合材料斜接接头的拉伸强度

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材料科学与工程学报 2012年第5期30卷 666-671页

作者：刘伟先周光明王新峰南京航空航天大学机械结构强度与振动国家重点实验室江苏南京210016

本文首先以斜接角度、搭接长度以及搭接厚度为参数分别建立了复合材料单边斜接接头和双边斜接接头在拉伸载荷下的参数化有限元模型,采用abaqus软件中UMAT子程序功能编写了材料损伤本构模型,并利用cohesive单元模拟胶接界面损伤。通过渐... 详细信息

本文首先以斜接角度、搭接长度以及搭接厚度为参数分别建立了复合材料单边斜接接头和双边斜接接头在拉伸载荷下的参数化有限元模型,采用abaqus软件中UMAT子程序功能编写了材料损伤本构模型,并利用cohesive单元模拟胶接界面损伤。通过渐进损伤分析,模拟出斜接接头的三种破坏模式,最终得到了各参数变化对斜接接头拉伸强度的影响,其中母板最终破坏模式对应最大拉伸强度,并对单边斜接接头和双边斜接接头结果进行了对比分析,得出双边斜接接头强度大于单边斜接接头强度的结论。

关键词：复合材料斜接接头参数化模型 cohesive单元渐进损伤分析

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