检索结果-内蒙古大学图书馆

动力学与控制学报 2018年第4期16卷 324-331页

作者：国忠金夏丽莉张伟北京工业大学机电学院北京100124 泰山学院数学与统计学院泰安271000 机械结构非线性振动与强度北京市重点实验室北京100124

为全面了解和准确预测两质点动力学系统运动特性.本文以具有固定边界的两质点动力学系统为例,构建了用于研究双自由度质点运动系统的余量谐波平衡解程序.解程序融合了谐波平衡与同伦方法优势,其高阶近似仅依赖于初始谐波近似,不需要根... 详细信息

为全面了解和准确预测两质点动力学系统运动特性.本文以具有固定边界的两质点动力学系统为例,构建了用于研究双自由度质点运动系统的余量谐波平衡解程序.解程序融合了谐波平衡与同伦方法优势,其高阶近似仅依赖于初始谐波近似,不需要根据前一阶近似进行调整.研究结果表明:本文给出的2-阶近似频率比已有的方法结果更加精确,相对误差不同程度减小,相应的近似响应与数值解更加吻合.因此,余量谐波平衡方法可广泛应用于其它质点动力学问题研究中.

关键词：双自由度振动系统余量谐波平衡高阶近似频率响应

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微型悬臂板基于UEL的有限元模态研究

微型悬臂板基于UEL的有限元模态研究

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北京力学会第二十五届学术年会

作者：陈丽华景浩张伟北京工业大学机电学院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

由于经典连续介质力学理论的本构关系中不包含任何特征长度尺度,不能反映微结构在微米尺度下的尺寸效应,所以模拟微型悬臂板结构时需要考虑尺寸效应的影响。然而现有的有限元软件模拟时无法考虑尺寸效应的影响,从而得不到正确的计算结... 详细信息

由于经典连续介质力学理论的本构关系中不包含任何特征长度尺度,不能反映微结构在微米尺度下的尺寸效应,所以模拟微型悬臂板结构时需要考虑尺寸效应的影响。然而现有的有限元软件模拟时无法考虑尺寸效应的影响,从而得不到正确的计算结果。针对此问题,ABAQUS为用户提供了大量的子程序接口,使用其提供的UEL(用户单元子程序),开发一种自定义的单元,解决此问题。本文定义了一种采用应变梯度理论的8节点单元,通过模态分析得出结构前四阶固有频率及振型。本文提供了一种适用于微型结构模态分析的自定义板单元,为微型悬臂板结构在工程上的应用提供了理论依据。

关键词：尺寸效应 UEL 模态分析

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双稳态板压电俘能器的俘能效率研究

双稳态板压电俘能器的俘能效率研究

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中国力学大会-2017暨庆祝中国力学学会成立60周年大会

作者：陈丽华陈坦张伟北京工业大学机电学院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

为了提高压电俘能器的输出电压,应用有限元法分析了一种基于双稳态板的俘能装置。该装置能够将动能转化为电能,该装置核心部件由基板、压电层以及电极组成,首先考察压电层面积、温度变化对系统固有频率的影响;接着分析压电层铺设方式和... 详细信息

为了提高压电俘能器的输出电压,应用有限元法分析了一种基于双稳态板的俘能装置。该装置能够将动能转化为电能,该装置核心部件由基板、压电层以及电极组成,首先考察压电层面积、温度变化对系统固有频率的影响;接着分析压电层铺设方式和面积对系统输出电压的影响;最后给出一种优化的压电俘能器结构,实现提高该俘能器俘能效率的目的。结论可为压电俘能技术在工程上的应用提供一定的理论基础。

关键词：双稳态板压电俘能器有限元法

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变截面压电悬臂梁俘能器的非线性动力学分析

变截面压电悬臂梁俘能器的非线性动力学分析

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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：王姣姣曹东兴北京工业大学机械工程与电子应用学院北京100124 机械结构非线性振动与强度北京市重点实验室北京100124

压电俘能器的发电电压及功率与振子结构特性有关，因此振子结构的优化设计非常重要，考虑使用变截面的悬臂梁结构来作为压电能量采集器的振子结构形式，能够提高俘能器输出电压。本文将压电俘能器简化为变截面Euler-Bernoulli悬臂梁模... 详细信息

压电俘能器的发电电压及功率与振子结构特性有关，因此振子结构的优化设计非常重要，考虑使用变截面的悬臂梁结构来作为压电能量采集器的振子结构形式，能够提高俘能器输出电压。本文将压电俘能器简化为变截面Euler-Bernoulli悬臂梁模型，利用渐进展开法求解其固有频率，分析变截面参数对固有频率的影响规律，并通过有限元方法验证理论分析结果;针对铺设压电层的变截面悬臂梁俘能器，假设压电层与基体层粘接良好，忽略转动惯量和剪切变形，且只考虑弯曲变形和横向均匀电场，考虑几何大变形，利用Hamilton原理建立变截面Euler-Bernoulli梁的非线性动力学方程，利用多尺度法对变截面压电俘能器的非线性动力学方程进行摄动分析，结合数值仿真详细分析结构参数和机电耦合参数对压电俘能器振动特性和俘能效率的影响规律。

关键词：振动能量采集变截面悬臂梁非线性振动多尺度法

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热电耦合作用下微动磨损有限元仿真分析

热电耦合作用下微动磨损有限元仿真分析

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北京力学会第二十九届学术年会

作者：陈志超李浩群张亚迪陈丽华北京工业大学机械工程与应用电子技术学院机械结构非线性振动与强度北京市重点实验室

电连接器在工作时往往会受到外部振动等复杂环境影响导致在接触区域发生微动磨损,从而使电接触系统失效。不同于一般器件微动磨损行为,电连接器微动磨损涉及摩擦学、材料学、电子学、热力学等多种学科。本文通过建立二维圆柱平板简化模... 详细信息

电连接器在工作时往往会受到外部振动等复杂环境影响导致在接触区域发生微动磨损,从而使电接触系统失效。不同于一般器件微动磨损行为,电连接器微动磨损涉及摩擦学、材料学、电子学、热力学等多种学科。本文通过建立二维圆柱平板简化模型,在热电耦合作用下应用ABAQUS有限元分析软件模拟微动磨损行为,并利用用户自定义子程序Umeshmotion,配合网格自适应技术来实现模拟接触表面磨损过程。

关键词：电连接器微动磨损热电耦合 ABAQUS Umeshmotion

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变截面压电悬臂梁俘能器的动力学研究

变截面压电悬臂梁俘能器的动力学研究

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北京力学会第二十四届学术年会

作者：王姣姣曹东兴姚明辉张伟北京工业大学机械工程与应用电子技术学院机械结构非线性振动与强度北京市重点实验室

压电俘能器的发电电压与压电振子结构特性有关,但目前的压电俘能器大多采用等截面结构,关于变截面结构形式的研究目前还较少。本文考虑使用变截面形式的悬臂梁结构作为压电俘能器的振子结构形式,通过改变自由端与固定端的宽度比,期望能... 详细信息

压电俘能器的发电电压与压电振子结构特性有关,但目前的压电俘能器大多采用等截面结构,关于变截面结构形式的研究目前还较少。本文考虑使用变截面形式的悬臂梁结构作为压电俘能器的振子结构形式,通过改变自由端与固定端的宽度比,期望能够提高能量俘能器的输出电压。首先将压电俘能器简化为变截面悬臂梁模型,利用渐进展开法求解其固有频率;使用ANSYS谐响应分析模拟不同结构形式下压电悬臂梁的电压响应。

关键词：变截面悬臂梁固有频率渐进法有限元压电俘能器

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附加弹簧对静电俘能器的影响

附加弹簧对静电俘能器的影响

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北京力学会第二十七届学术年会

作者：陈丽华马玉轩北京工业大学机械工程与应用电子技术学院机械结构非线性振动与强度北京市重点实验室

本文基于静电俘能器结构,利用哈密尔顿原理建立振动常微分方程,并采用Matlab软件进行仿真分析,研究硬挡块和附加弹簧对静电俘能器的输出功率和挡块冲击力的影响,并对其进行结构优化。

关键词：电容结构仿真分析悬臂板哈密尔顿原理

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碰撞对双梁压电俘能器输出电压影响的仿真研究

碰撞对双梁压电俘能器输出电压影响的仿真研究

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北京力学会第26届学术年会

作者：陈丽华杨毅张伟北京工业大学机械工程与应用电子技术学院机械结构非线性振动与强度北京市重点实验室

本文研究了无碰撞时双梁结构压电俘能器输出电压和碰撞时双梁结构压电俘能器的输出电压,通过碰撞拓宽输出电压的频宽。通过有限元软件COMSOL Multiphysics进行仿真,研究了无碰撞时两梁固有频率、两梁端点位移、输出电压,末端碰撞时的输... 详细信息

本文研究了无碰撞时双梁结构压电俘能器输出电压和碰撞时双梁结构压电俘能器的输出电压,通过碰撞拓宽输出电压的频宽。通过有限元软件COMSOL Multiphysics进行仿真,研究了无碰撞时两梁固有频率、两梁端点位移、输出电压,末端碰撞时的输出电压。通过输出结果,在第一共振区和第二共振区时,输出电压峰值降低,但输出电压频带拓宽。

关键词：碰撞频宽压电

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流致振动横向附磁压电振动俘能器俘能特性研究

流致振动横向附磁压电振动俘能器俘能特性研究

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北京力学会第二十五届学术年会

作者：马鸿博曹东兴张伟北京工业大学机械工程与应用电子技术学院机械结构非线性振动与强度北京市重点实验室

水能是一种清洁的可再生能源。本文利用圆柱绕流振动原理,提出一种新型附磁压电振动俘能器结构。基于压电材料的压电效应,压电振动俘能器在低速水流流速下产生涡激共振,产生较大的位移,有较大的输出电压。首先基于Euler–Bernoulli梁假... 详细信息

水能是一种清洁的可再生能源。本文利用圆柱绕流振动原理,提出一种新型附磁压电振动俘能器结构。基于压电材料的压电效应,压电振动俘能器在低速水流流速下产生涡激共振,产生较大的位移,有较大的输出电压。首先基于Euler–Bernoulli梁假设,得到压电振动俘能器空间能量函数,运用Hamilton原理推导了流致振动横向附磁压电振动俘能器的机电耦合控制方程;通过数值方法和实验研究分析了流场参数、圆柱绕流体参数、磁间距和外接电阻对附磁压电俘能器振动特性和输出电压的影响,结果表明附磁压电俘能器涡激共振流速下,振动幅值在达到最大值,产生最大的输出电压;相斥磁极布臵比无磁结构和相吸磁极布臵具有更低的共振流速,更适合在低速层流环境下俘能发电。

关键词：压电振动俘能器涡激共振流致振动输出电压

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悬臂梁静电俘能器的结构设计

悬臂梁静电俘能器的结构设计

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北京力学会第二十七届学术年会

作者：陈丽华苏鑫林侯超然北京工业大学机械工程与应用电子技术学院机械结构非线性振动与强度北京市重点实验室

本文基于悬臂梁结构,设计了一种悬臂梁驻极体静电能量采集装置,采用Comsol Multiphysics软件进行有限元分析,Matlab进行数值计算,得到结构的输出电压、电功率等参数,并进行俘能器优化。

关键词：静电俘能器电容边缘效应悬臂梁有限元分析

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