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固体力学学报 2016年第5期37卷 461-470页

作者：张栋梁何锃乔厚江雯华中科技大学力学系武汉430074 工程结构分析与安全评定湖北省重点实验室武汉430074

覆冰导线舞动严重威胁输电线路的安全稳定运行,论文针对覆冰导线的大幅舞动问题,基于Hamilton原理建立了耦合三个平动自由度和一个扭转自由度以及偏心覆冰作用下导线的非线性舞动方程,提出了一种新的覆冰导线舞动分析非线性有限元模型,... 详细信息

覆冰导线舞动严重威胁输电线路的安全稳定运行,论文针对覆冰导线的大幅舞动问题,基于Hamilton原理建立了耦合三个平动自由度和一个扭转自由度以及偏心覆冰作用下导线的非线性舞动方程,提出了一种新的覆冰导线舞动分析非线性有限元模型,将相邻跨导线和绝缘子等效为线性弹簧单元,同时考虑覆冰导线非线性气动力和大幅舞动的几何非线性,采用Newmark-β时间积分结合修正的Newton-Raphson非线性迭代求解舞动有限元方程.论文数值解与D形覆冰导线舞动实测值无论在振幅还是频率方面均吻合得非常好,证明了论文新提出的导线舞动有限元模型的准确性.论文研究表明:舞动是一种以上下运动为主的低频振动,通常发生在一阶上下自振频率附近,其振幅和频率由输电线路的物理参数和风载荷唯一确定,与初始运动状态无关.通过与现有方法对比,论文在覆冰导线的舞动模型和气动力处理方面有较大的创新和改进,计算精度更高,效率较传统有限元法有显著提升,能为输电线路舞动研究和防舞抑舞控制提供一种新的方法与思路.

关键词：覆冰导线舞动非线性有限元数值模拟

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基于等几何配点法的柔索非线性动力学分析

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华中科技大学学报（自然科学版） 2016年第12期44卷 1-6页

作者：张栋梁何锃黄正江雯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

针对柔索结构非线性动力学问题,提出了基于非均匀有理B样条(NURBS)的等几何配点法.利用哈密顿原理建立了耦合三个平动自由度和一个扭转自由度的柔索非线性运动方程,基于等参元的思想,利用NURBS基函数的高阶连续性和配点离散强形式的控... 详细信息

针对柔索结构非线性动力学问题,提出了基于非均匀有理B样条(NURBS)的等几何配点法.利用哈密顿原理建立了耦合三个平动自由度和一个扭转自由度的柔索非线性运动方程,基于等参元的思想,利用NURBS基函数的高阶连续性和配点离散强形式的控制偏微分方程组,采用Newmark-β时间积分与修正的Newton-Raphson非线性迭代法求解离散动力学方程.通过与传统有限元法计算结果对比,验证了该数值方法的准确性和高效性.进一步分析了等几何配点法典型的收敛特性,表明该方法能有效处理非线性动力学问题.

关键词：等几何分析配点法柔索结构非线性动力学非均匀有理B样条

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基于压电分流阻尼的输流管振动控制研究

基于压电分流阻尼的输流管振动控制研究

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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：刘文博王琳代胡亮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

流体诱发的输流管流固耦合振动模型，被认为是动力学研究领域的一个新范例。在工程实际中输流管系统一旦发生失稳振动，可能带来不可估量的损失。因此，如何有效地控制输流管的振动一直是学术界和工程界关注的重要问题。压电材料作为一... 详细信息

流体诱发的输流管流固耦合振动模型，被认为是动力学研究领域的一个新范例。在工程实际中输流管系统一旦发生失稳振动，可能带来不可估量的损失。因此，如何有效地控制输流管的振动一直是学术界和工程界关注的重要问题。压电材料作为一种智能材料，以其良好的机电耦合特性，在结构振动控制方面有着广泛的应用。本文通过在输流管上下表面黏贴压电材料，并外接一个由电感-电阻-电容组成的LRC回路来控制输流管的稳定性和振动。基于Euler-Lagrange原理，建立了悬臂输流管-LRC回路的耦合控制微分方程组。详细分析了压电片的长度、黏贴位置、外接电容-电阻-电感参数对振动控制的影响。研究表明，压电分流阻尼系统能有效地改变发生颤振失稳的临界流速，减小悬臂输流管自由端的振幅。压电分流阻尼系统的振动控制效果由LRC回路参数决定，通过参数优化可以找到最优控制参数，使控制效果达到最佳。

关键词：输流管道压电分流阻尼振动控制临界流速颤振

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输流管道稳定性与非线性动力学行为研究

输流管道稳定性与非线性动力学行为研究

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第十届动力学与控制青年学者学术研讨会

作者：王琳代胡亮华中科技大学力学系武汉430074 工程结构分析与安全评定湖北省重点实验室武汉430074

输流管道在航空航天、机械、水电、海洋工程以及微流体器件中都有重要应用。输流管模型已成为动力学问题研究的一个新范例，即使最简单的输流直管结构也蕴含着丰富的动力学行为。本报告结合作者近年来的研究工作，介绍输流管道的稳定性...

输流管道在航空航天、机械、水电、海洋工程以及微流体器件中都有重要应用。输流管模型已成为动力学问题研究的一个新范例，即使最简单的输流直管结构也蕴含着丰富的动力学行为。本报告结合作者近年来的研究工作，介绍输流管道的稳定性机理和非线性振动行为，汇报内容如下：(1)针对宏观尺度输流管道结构，总结了动力系统的稳定性机理，并给出几种稳定性调节的可能方法。

关键词：

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基于压电俘能的驰振控制策略研究

基于压电俘能的驰振控制策略研究

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第十届动力学与控制学术会议

作者：代胡亮王琳华中科技大学土木工程与力学学院工程结构分析与安全评定湖北省重点实验室

当横向流经过非圆截面结构,且流速超过临界值时,结构便会发生振动,且幅值随着流速增大而增加。这种速度相关、阻尼可控的不稳定振动行为被称为"驰振"。驰振可对结构自身乃至整个系统产生破坏性行为,因此,如何有效控制驰振一... 详细信息

当横向流经过非圆截面结构,且流速超过临界值时,结构便会发生振动,且幅值随着流速增大而增加。这种速度相关、阻尼可控的不稳定振动行为被称为"驰振"。驰振可对结构自身乃至整个系统产生破坏性行为,因此,如何有效控制驰振一直是学术界和工程界关注的重要科学问题。本文通过在结构内部放置一小型压电俘能器来有效控制结构的驰振运动;该俘能器由压电悬臂梁和质量块组成。基于Euler–Lagrange法,建立了结构系统的非线性动力学控制方程组。研究表明,当结构发生驰振时,通过调节俘能器的外接电阻及质量块重量,可以将结构振动部分地转化为可利用的电能,甚至降至为零。详细分析了电阻对结构耦合频率及阻尼的影响,并研究了不同电阻及质量块重量引起结构临界流速的变化规律。结果显示,存在最优电阻及质量块重量使得结构的临界流速达到最大,这大大提高了结构的稳定性。此外,本文还分析了不同流速下,电阻和质量块重量对结构振动幅值及俘能器能量采集性能的影响。研究发现,恰当的电阻和质量块重量不仅能有效控制结构的振动幅值,还能俘获较高的电能从而为微电子器件设备提供能量。

关键词：驰振能量采集临界流速振动控制非线性振动

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三平行载流纳米导线的电磁弹性失稳

三平行载流纳米导线的电磁弹性失稳

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第十届动力学与控制学术会议

作者：洪远卓王琳华中科技大学土木工程与力学学院工程结构分析与安全评定湖北省重点实验室

当两平行导线载同向电流时,他们相互之间受到电磁吸引力作用,随着电流强度上升到某一临界值后,若导线受到微小的横向干扰,导线在电磁作用下将出现非零的横向变形,亦即发生了电磁弹性屈曲失稳。分析载流纳米导线的电磁弹性相互作用的振... 详细信息

当两平行导线载同向电流时,他们相互之间受到电磁吸引力作用,随着电流强度上升到某一临界值后,若导线受到微小的横向干扰,导线在电磁作用下将出现非零的横向变形,亦即发生了电磁弹性屈曲失稳。分析载流纳米导线的电磁弹性相互作用的振动、弯曲和稳定性有重要意义。本文研究了同一平面三平行载流纳米导线的电磁弹性失稳。三根纳米导线载有相同方向的电流,中间的纳米导线受轴向压力作用,且两边的两根纳米导线完全被固定住(即不产生任何变形)。基于非局部弹性理论和哈密顿变分原理,推导出中间纳米导线的弯曲运动微分方程,应用解析法和微分求积法研究了纳米导线两端受简支约束或固支约束两种情况下的振动特性。计算结果表明,纳米导线在简支约束或固定约束条件下,其模态的振动频率随着非局部参数的增大而减小,即非局部效应使纳米导线更易失稳;与低阶模态相比,高阶模态的振动频率对非局部参数更加敏感。此外,通过计算纳米导线屈曲失稳时的临界电流和临界轴向压力,绘制出不同非局部参数下纳米导线的电磁弹性屈曲失稳曲线,当电流和轴向压力位于曲线右边时,纳米导线屈曲失稳;当电流和轴向压力位于曲线左边时,纳米导线稳定。

关键词：电磁弹性屈曲失稳非局部效应临界电流载流纳米导线

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基于压电俘能的驰振控制策略研究

基于压电俘能的驰振控制策略研究

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第十届全国动力学与控制学术会议

作者：代胡亮王琳华中科技大学土木工程与力学学院武汉 430074 工程结构分析与安全评定湖北省重点实验室武汉 430074

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三平行载流纳米导线的电磁弹性失稳

三平行载流纳米导线的电磁弹性失稳

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第十届全国动力学与控制学术会议

作者：洪远卓王琳华中科技大学土木工程与力学学院武汉 430074 工程结构分析与安全评定湖北省重点实验室武汉 430074

当两平行导线载同向电流时,他们相互之间受到电磁吸引力作用,随着电流强度上升到某一临界值后,若导线受到微小的横向干扰,导线在电磁作用下将出现非零的横向变形,亦即发生了电磁弹性屈曲失稳.分析载流纳米导线的电磁弹性相互作用的振动... 详细信息

当两平行导线载同向电流时,他们相互之间受到电磁吸引力作用,随着电流强度上升到某一临界值后,若导线受到微小的横向干扰,导线在电磁作用下将出现非零的横向变形,亦即发生了电磁弹性屈曲失稳.分析载流纳米导线的电磁弹性相互作用的振动、弯曲和稳定性有重要意义.

关键词：电磁弹性屈曲失稳非局部效应临界电流载流纳米导线

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输流管道稳定性与非线性动力学行为研究

输流管道稳定性与非线性动力学行为研究

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第十届全国动力学与控制青年学者学术研讨会

作者：王琳代胡亮华中科技大学力学系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

输流管道在航空航天、机械、水电、海洋工程以及微流体器件中都有重要应用。输流管模型已成为动力学问题研究的一个新范例,即使最简单的输流直管结构也蕴含着丰富的动力学行为。本报告结合作者近年来的研究工作,介绍输流管道的稳定性机... 详细信息

输流管道在航空航天、机械、水电、海洋工程以及微流体器件中都有重要应用。输流管模型已成为动力学问题研究的一个新范例,即使最简单的输流直管结构也蕴含着丰富的动力学行为。本报告结合作者近年来的研究工作,介绍输流管道的稳定性机理和非线性振动行为,汇报内容如下:(1)针对宏观尺度输流管道结构,总结了动力系统的稳定性机理,并给出几种稳定性调节的可能方法。在此基础上,初步分析了输流直管的非线性涡激振动问题,讨论了输流曲管的非线性参数振动现象。(2)针对微纳尺度输流管道结构,总结了几种与小尺度相关的动力学模型,介绍了振动特性的尺度效应现象。对于微尺度输流管道的非线性问题,分析了悬臂系统的颤振失稳以及间隙支撑引起的非线性动力学行为。(3)最后,讨论了输流管道动力学问题的一些可能研究方向。

关键词：稳定性机理管道稳定性非线性动力学行为动力学问题

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基于参数敏感性分析的弓形虫病传播动力学模型简化

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中国科技论文 2015年第5期10卷 597-601页

作者：杨蕾江雯华中科技大学力学系武汉430074 工程结构分析与安全评定湖北省重点实验室武汉430074

为了进一步分析弓形虫病的传播动力学机制,针对已建立的包含了弓形虫完整生命周期和主要传播途径的基于个体模型,运用拉丁超立方体抽样方法对该模型系统中的影响参数进行分析研究,得到不同因素对弓形虫病在农场系统传播的影响程度,从而... 详细信息

为了进一步分析弓形虫病的传播动力学机制,针对已建立的包含了弓形虫完整生命周期和主要传播途径的基于个体模型,运用拉丁超立方体抽样方法对该模型系统中的影响参数进行分析研究,得到不同因素对弓形虫病在农场系统传播的影响程度,从而找到了在不同研究侧重点下,影响该病传播的核心因素,剔除影响不大的因素,最终对原有模型实现了简化。

关键词：弓形虫病个体模型拉丁抽样敏感性分析

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