检索结果-内蒙古大学图书馆

机械工程学报 2013年第15期49卷 82-87页

作者：王平陈蜀梅燕山大学河北省重型装备与大型结构力学可靠性重点实验室秦皇岛066004 燕山大学理学院秦皇岛066004

针对大挠度三边简支一边自由矩形薄板,研究其在热、力、磁耦合作用下的分岔与混沌运动特性。在板壳与磁弹性力学理论的基础上,导出薄板在耦合场共同作用下的非线性控制方程,利用伽辽金原理得到薄板的非线性热磁弹性耦合振动方程。由次... 详细信息

针对大挠度三边简支一边自由矩形薄板,研究其在热、力、磁耦合作用下的分岔与混沌运动特性。在板壳与磁弹性力学理论的基础上,导出薄板在耦合场共同作用下的非线性控制方程,利用伽辽金原理得到薄板的非线性热磁弹性耦合振动方程。由次谐轨道Melnikov函数法,求出该动力系统Smale马蹄变换意义下出现混沌运动的阈值条件,并对该系统振动方程进行数值模拟,得到系统随机械载荷、电磁场以及温度场的参数变化的分岔图及相应的位移波形图、相平面轨迹图及庞加莱截面图。由仿真结果可知,在热、力、磁耦合作用下的大挠度矩形薄板系统的振动方程具有明显的非线性,运动特性比较复杂,呈现出非常丰富的混沌与分岔现象。通过变化机械载荷、电磁场和温度场参数,可以控制系统的振动特性。

关键词：大挠度热磁弹性分岔混沌 Melnikov函数法

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弧边内凹蜂窝负泊松比结构的面内冲击动力学数值研究

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工程力学 2022年第12期39卷 248-256页

作者：尤泽华肖俊华燕山大学工程力学系秦皇岛066004 燕山大学河北省重型装备与大型结构力学可靠性重点实验室秦皇岛066004

该文数值研究了一种可变弧边内凹多胞蜂窝负泊松比结构的面内冲击动力学性能,讨论了胞元弧角和冲击速度对结构的变形失效模式、动力响应曲线、能量吸收特性和平台应力特征的影响。研究表明:冲击过程结构中出现旋转位移,胞元发生扭曲变形... 详细信息

该文数值研究了一种可变弧边内凹多胞蜂窝负泊松比结构的面内冲击动力学性能,讨论了胞元弧角和冲击速度对结构的变形失效模式、动力响应曲线、能量吸收特性和平台应力特征的影响。研究表明:冲击过程结构中出现旋转位移,胞元发生扭曲变形;结构变形受胞元弧角的影响,胞元弧角取值不同时结构具有不同的面内冲击失效模式;冲击过程中应力-应变曲线包括初始阶段、稳定阶段和锁定阶段,最终结构进入密实化阶段;结构的体能量吸收值和平台应力受冲击速度和胞元弧角的影响显著。

关键词：负泊松比曲边内凹蜂窝结构面内变形失效模式能量吸收率平台应力

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中心舱体与薄壁梁刚-柔耦合系统的热弹性-结构动力学分析

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固体力学学报 2021年第4期42卷 434-442页

作者：邢晓峰沈振兴胡国龙张彪燕山大学河北省重型装备与大型结构力学可靠性重点实验室秦皇岛066004

空间柔性结构受太阳热流冲击而诱发的振动是导致航天器失效的典型模式之一,准确预测结构热致振动的响应及稳定性是卫星设计的基础.针对常见的中心舱体与附属薄壁杆件组成的空间结构,提出了考虑刚-柔耦合、耦合热弹性和耦合热-结构三重... 详细信息

空间柔性结构受太阳热流冲击而诱发的振动是导致航天器失效的典型模式之一,准确预测结构热致振动的响应及稳定性是卫星设计的基础.针对常见的中心舱体与附属薄壁杆件组成的空间结构,提出了考虑刚-柔耦合、耦合热弹性和耦合热-结构三重耦合效应的热致振动分析理论模型.其中,刚-柔耦合是指舱体姿态角、顶端集中质量转动与柔性附件运动的耦合;耦合热弹性是指应变率与温度场的耦合;耦合热-结构是指舱体转动及结构变形与薄壁杆件吸收太阳热流的耦合.基于热弹性理论和Lagrange方程,推导了传热和运动的耦合方程;采用Laplace变换方法并使用Routh-Hurwitz稳定判据推导了稳定性边界方程.结果表明,该模型能够更为准确的给出热致振动响应及稳定性预测.

关键词：航天器结构热致振动刚-柔耦合耦合热弹性耦合热-结构

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轴向运动导电薄板磁弹性耦合动力学理论模型

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固体力学学报 2013年第4期34卷 417-425页

作者：胡宇达燕山大学河北省重型装备与大型结构力学可靠性重点实验室秦皇岛066004

针对磁场环境中轴向运动导电薄板的动力学理论建模问题进行研究,得到较为完备的磁弹性耦合振动基本方程及相应的补充关系式.在考虑几何非线性效应下,给出薄板运动的动能、应变能以及外力虚功的表达式.应用哈密顿变分原理,推得磁场中轴... 详细信息

针对磁场环境中轴向运动导电薄板的动力学理论建模问题进行研究,得到较为完备的磁弹性耦合振动基本方程及相应的补充关系式.在考虑几何非线性效应下,给出薄板运动的动能、应变能以及外力虚功的表达式.应用哈密顿变分原理,推得磁场中轴向运动薄板的非线性磁弹性耦合振动方程,并得到力和位移满足的边界条件.基于麦克斯韦电磁场方程,并考虑相应的电磁本构关系和电磁边界条件,推得任意磁场环境中轴向运动导电薄板满足的电动力学方程和所受电磁力表达式.分别针对纵向磁场环境、横向磁场环境、条形板等具体情形,给出振动方程、电动力学方程和电磁力的简化形式.所得结果,可为此类问题的进一步求解和分析提供理论参考.

关键词：磁弹性薄板轴向运动电磁场哈密顿原理

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弧边内凹蜂窝负泊松比结构的力学性能

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复合材料学报 2022年第7期39卷 3570-3580页

作者：尤泽华肖俊华王美芬燕山大学工程力学系秦皇岛066004 燕山大学河北省重型装备与大型结构力学可靠性重点实验室秦皇岛066004

提出一种可变弧边内凹多胞蜂窝负泊松比结构。利用能量法得到了二维结构的等效泊松比和等效弹性模量的解析公式,讨论了弧角对等效泊松比和等效弹性模量的影响,解析解与有限元结果吻合较好,说明了该方法的有效性。利用ABAQUS研究了三维... 详细信息

提出一种可变弧边内凹多胞蜂窝负泊松比结构。利用能量法得到了二维结构的等效泊松比和等效弹性模量的解析公式,讨论了弧角对等效泊松比和等效弹性模量的影响,解析解与有限元结果吻合较好,说明了该方法的有效性。利用ABAQUS研究了三维结构的冲击动力学特性,分析了蜂窝结构受冲击时的变形失效模式,讨论了冲击速度、结构应变和曲边弧角对动应力-应变曲线、能量吸收率和平台应力的影响规律。所得结果为该类机械超材料的冲击变形失效和吸能效果研究提供了力学依据。

关键词：负泊松比曲边内凹蜂窝结构能量法三维变形失效能量吸收率平台应力

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多弧段曲边内凹蜂窝可调泊松比结构的力学性能研究

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工程力学 2023年第10期40卷 204-212,236页

作者：郭之熙肖俊华燕山大学工程力学系秦皇岛066004 燕山大学河北省重型装备与大型结构力学可靠性重点实验室秦皇岛066004

该文提出一种多弧段曲边内凹可调泊松比新型胞元。通过调整弧角,可以设计得到正泊松比、零泊松比和负泊松比的胞元结构。利用能量法求得结构的等效泊松比与等效弹性模量解析表达式,所得结果与有限元结果吻合较好。基于提出的新型胞元构... 详细信息

该文提出一种多弧段曲边内凹可调泊松比新型胞元。通过调整弧角,可以设计得到正泊松比、零泊松比和负泊松比的胞元结构。利用能量法求得结构的等效泊松比与等效弹性模量解析表达式,所得结果与有限元结果吻合较好。基于提出的新型胞元构建多胞蜂窝结构,利用数值方法讨论了低速和高速冲击作用下,正泊松比、零泊松比和负泊松比结构的冲击变形失效行为与单位质量能量吸收率。研究发现:低速冲击时,三种泊松比(正/零/负)结构的局部变形不同;高速冲击时,惯性效应使局部变形集中在冲击端,三种泊松比(正/零/负)结构的胞元变形模式不同。不论低速还是高速冲击,负泊松比结构都表现出优异的吸能效果。随着壁厚的增加,结构的吸能效果显著增强。

关键词：可调泊松比轻质多胞结构曲边内凹蜂窝能量法冲击变形失效模式能量吸收率

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轴向运动导电板磁弹性非线性动力学及分岔特性

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计算力学学报 2014年第2期31卷 180-186页

作者：胡宇达胡朋燕山大学河北省重型装备与大型结构力学可靠性重点实验室秦皇岛066004

研究磁场环境中轴向运动导电薄板磁弹性动力学及分岔特性。考虑几何非线性因素,在给出薄板运动的动能、应变能及外力虚功的基础上,应用哈密顿变分原理,得到磁场中轴向运动薄板的非线性磁弹性振动方程,并给出洛伦兹电磁力的确定形式。针... 详细信息

研究磁场环境中轴向运动导电薄板磁弹性动力学及分岔特性。考虑几何非线性因素,在给出薄板运动的动能、应变能及外力虚功的基础上,应用哈密顿变分原理,得到磁场中轴向运动薄板的非线性磁弹性振动方程,并给出洛伦兹电磁力的确定形式。针对横向磁场环境中条形板共振特性进行分析,应用多尺度法和奇异性理论,得到稳态运动下的分岔响应方程以及普适开折对应的转迁集。通过算例,分别得到以磁感应强度、轴向运动速度和激励力为分岔控制参数的分岔图、最大李雅普诺夫指数图和庞加莱映射图等计算结果,讨论不同分岔参数对系统呈现的倍周期和混沌运动的影响。结果表明,通过相应参数的改变可实现对系统复杂动力学行为的控制。

关键词：磁弹性薄板轴向运动分岔混沌运动共振

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磁场中轴向变速运动载流梁的参强联合共振

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中国机械工程 2016年第23期27卷 3197-3207页

作者：胡宇达戎艳天燕山大学河北省重型装备与大型结构力学可靠性重点实验室秦皇岛066004

研究磁场环境中轴向变速运动载流梁在简谐激励作用下的参强联合共振问题,应用弹性力学理论、电磁场基本理论以及哈密顿变分原理,得到轴向变速运动载流梁的非线性磁弹性耦合振动方程。利用伽辽金积分法对其进行时间变量和空间变量的离散... 详细信息

研究磁场环境中轴向变速运动载流梁在简谐激励作用下的参强联合共振问题,应用弹性力学理论、电磁场基本理论以及哈密顿变分原理,得到轴向变速运动载流梁的非线性磁弹性耦合振动方程。利用伽辽金积分法对其进行时间变量和空间变量的离散化,进而运用多尺度法以及坐标变换的方法求得系统主共振-主参数共振的幅频响应方程。通过算例,得到了系统随不同参数变化的幅频响应曲线图、时间历程图、相轨迹图、庞加莱映射图和共振系统的动相平面轨迹图,分析了轴向速度、轴向拉力、磁感应强度、电流密度及强迫激励对系统主共振-主参数共振特性的影响,结果表明系统呈现典型的非线性振动特征和复杂的动力学行为。

关键词：载流梁主共振-主参数共振磁场轴向运动

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基于三维模型的蜂窝材料有效弹性性能研究

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固体力学学报 2022年第1期43卷 40-49页

作者：徐耀玲龙晓彭燕山大学河北省重型装备与大型结构力学可靠性重点实验室秦皇岛066004

采用三维模型预测了传统六角形蜂窝材料和带圆环结点六角形蜂窝材料的有效弹性性能.利用有限元法并结合周期边界条件计算了材料代表性体积单元的平均应力,进而由平均场理论获得了两种蜂窝材料全部的有效弹性常数.将传统蜂窝材料的计算... 详细信息

采用三维模型预测了传统六角形蜂窝材料和带圆环结点六角形蜂窝材料的有效弹性性能.利用有限元法并结合周期边界条件计算了材料代表性体积单元的平均应力,进而由平均场理论获得了两种蜂窝材料全部的有效弹性常数.将传统蜂窝材料的计算结果与已有梁模型的计算结果和试验数据进行了对比,结果表明三维模型比梁模型具有更高的精度,分析了梁模型误差产生的原因.带圆环结点蜂窝材料的计算结果表明,在保持材料相对密度不变的前提下,通过调整结点圆环壁厚和蜂窝壁厚的比值可显著提高蜂窝材料的面内刚度.

关键词：蜂窝材料圆环结点有效弹性性能周期边界条件有限单元法

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电磁轨道发射状态下的复合导轨动态响应研究

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兵工学报 2017年第4期38卷 651-657页

作者：田振国孟晓永安雪云白象忠燕山大学建筑工程与力学学院河北省重型装备与大型结构力学可靠性重点实验室河北秦皇岛066004

电磁炮导轨中通入电流后,电枢受到电磁力作用沿轨道移动,由于导轨受到安培力和电枢压力的作用,会引起轨道内表面的磨损、刨削现象,限制了电磁轨道炮的使用寿命。而铜基复合轨道可以同时具备有良好的导电性能、耐烧蚀能力以及较高的强度... 详细信息

电磁炮导轨中通入电流后,电枢受到电磁力作用沿轨道移动,由于导轨受到安培力和电枢压力的作用,会引起轨道内表面的磨损、刨削现象,限制了电磁轨道炮的使用寿命。而铜基复合轨道可以同时具备有良好的导电性能、耐烧蚀能力以及较高的强度,在大功率多次发射的电磁轨道炮中具有较好的应用前景。将复合导轨简化为弹性地基梁,并对其受力特点进行力学分析,应用二维Fourier积分变换,得到复合导轨在移动荷载作用下动态挠度的一般解,进而得到电磁轨道发射状态下复合导轨的动态响应。分析了复合轨道的几何尺寸、通入电压等参量对复合导轨动态响应的影响。计算结果表明:电枢压力对轨道变形的影响远大于轨道间斥力的影响;合理的复合层厚度占比可以改善轨道的动态性能。

关键词：兵器科学与技术复合轨道动态响应 Fourier变换移动荷载弹性地基梁

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