检索结果-内蒙古大学图书馆

人工晶体学报 2020年第9期49卷 1583-1589页

作者：郭翔鹰孙向洋朱雨男北京工业大学机械工程学院机械结构非线性振动与强度北京市重点实验室北京100124

本文利用平面波展开法和有限元法计算了二维正方晶格钨-硅橡胶声子晶体的能带结构,分析了弹性波在嵌有周期性排列的相同孔径的圆柱形钨块声子晶体结构中的传播特性。对能带结构中出现的特殊现象,例如狄拉克点以及狄拉克点附近的简并态... 详细信息

本文利用平面波展开法和有限元法计算了二维正方晶格钨-硅橡胶声子晶体的能带结构,分析了弹性波在嵌有周期性排列的相同孔径的圆柱形钨块声子晶体结构中的传播特性。对能带结构中出现的特殊现象,例如狄拉克点以及狄拉克点附近的简并态等进行了分析。给出了三维能带图以及不同模式下的主要变形情况,发现在基体与散射体结合的部位容易出现应力集中的现象。同时讨论了复合材料的不同参数对带隙的影响,发现随着密度比(散射体密度与基体密度的比值)的增大,第一完全带隙的起始频率逐渐增加,但是截止频率变化较小,带宽逐渐减小。相对于杨氏模量比,密度比对带隙的影响更大。本文的结果将对实际的工程应用提供一定的理论指导。

关键词：声子晶体平面波展开简并态能带结构狄拉克点

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Z型折叠机翼的非线性动力学与模态分析研究

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动力学与控制学报 2017年第1期15卷 29-38页

作者：朴金丽郭翔鹰张伟祖武争北京工业大学机电学院机械结构非线性振动与强度北京市重点实验室北京100124

针对Z型折叠机翼这种复杂多体结构,运用多种不同的方法得到了结构的前4阶振动模态.将Z型折叠机翼假设为由三块碳纤维复合材料板组成,两板之间均以刚性铰链相连接.其中内翼左侧是固定端,并与机身相连接;中间翼以对边简支形式连接在内外... 详细信息

针对Z型折叠机翼这种复杂多体结构,运用多种不同的方法得到了结构的前4阶振动模态.将Z型折叠机翼假设为由三块碳纤维复合材料板组成,两板之间均以刚性铰链相连接.其中内翼左侧是固定端,并与机身相连接;中间翼以对边简支形式连接在内外翼之间;外翼的外端是自由端.在第一个铰链上施加驱动力矩M1为机翼提供折叠角速度,使中间翼进行转动;同时施加力矩M2于第二个铰链处,使外翼与内翼始终保持平行.本文首先利用Hamilton原理与von Karman大变形理论建立Z型折叠机翼的动力学模型,然后通过ANSYS软件设置合理的边界条件进行模态分析与谐响应分析,其次根据ANSYS模拟的Z型折叠机翼的振动形式,假设合适的模态函数,通过结构边界条件和系统动力学方程求出来的边界条件,求出三个板的横向振动模态函数,最后通过Maple验证得出的模态函数与ANSYS模拟的振动形式相符合.该研究不仅是Z型机翼的受迫振动响应分析的前提,而且对于Z型机翼的设计与实验也具有参考价值.

关键词： Z型折叠机翼非线性振动复合材料层合板折叠角模态分析谐响应分析

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考虑间隙运动副的桁架单胞等效建模与分析

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动力学与控制学报 2018年第2期16卷 136-143页

作者：张伟刘宏利郭翔鹰北京工业大学机电学院机械结构非线性振动与强度北京市重点实验室北京100124

本文主要研究了含间隙运动副桁架单胞的等效建模方法.主要考虑了桁架单胞的等效刚度问题以及阻尼问题.首先从间隙铰链开始研究,提出全面的铰链模型;其次提出用位移法将桁架单胞等效成板,即把桁架单胞看成是由梁元组成的钢架结构,运用平... 详细信息

本文主要研究了含间隙运动副桁架单胞的等效建模方法.主要考虑了桁架单胞的等效刚度问题以及阻尼问题.首先从间隙铰链开始研究,提出全面的铰链模型;其次提出用位移法将桁架单胞等效成板,即把桁架单胞看成是由梁元组成的钢架结构,运用平面钢架位移法得出桁架单胞的等效刚度矩阵,进而得出结构的整体固有频率和等效后的板的刚度矩阵.最后用有限元软件ANSYS对单胞结构在不同边界条件下进行了模态分析,将在自由边界条件下的固有频率和解析得出的频率做了对比,发现二者有很好的吻合度.结果表明由于间隙运动副的存在,使得桁架单胞结构的刚度降低,柔性增强.

关键词： Warren桁架等效位移法铰链有限元分析

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列车运行下环形轨道模型振动试验分析

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应用力学学报 2020年第2期37卷 701-705,I0017页

作者：王好奎曹东兴刘彦琦汪涛北京工业大学机电学院机械结构非线性振动与强度北京市重点实验室北京100124 北京市劳动保护科学研究所环境噪声与振动北京市重点实验室北京100054

搭建了环形轨道振动试验平台,开展环形轨道振动试验、轨面不平顺振动试验研究。采用INV3062T信号采集仪和INV-9828加速度传感器分别对轨道的横向响应(道床)、纵向响应(轨腰)、轨道表面和扣件支撑处进行加速度信号采集。通过凸起模拟了... 详细信息

搭建了环形轨道振动试验平台,开展环形轨道振动试验、轨面不平顺振动试验研究。采用INV3062T信号采集仪和INV-9828加速度传感器分别对轨道的横向响应(道床)、纵向响应(轨腰)、轨道表面和扣件支撑处进行加速度信号采集。通过凸起模拟了轨道不平顺,试验分析了轨面不平顺对钢轨动态响应的影响。分析了速度对横波、纵波和轨面不平顺的影响。结果表明:轨道横向振动幅值远大于纵向振动;相邻扣件中点处的振动响应大于扣件处;轨面不平顺会使振动响应增大甚至引起跳动;随着速度的增大,轨道振动位移响应呈上升趋势。

关键词：环形轨道模型振动试验动态响应轨面不平顺速度

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附磁阶梯变厚度悬臂梁压电俘能器的理论建模及分析

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固体力学学报 2019年第5期40卷 403-416页

作者：曹东兴高彦辉张伟北京工业大学机械工程与应用电子技术学院北京100124 机械结构非线性振动与强度北京市重点实验室北京100124

论文建立了一种附磁阶梯变厚度压电悬臂梁的动力学模型并分析了系统的俘能特性.基于Euler-Bernoulli梁理论分段建立系统能量函数并引入非线性磁势能,利用Lagrange方程建立了系统机电耦合动力学方程;利用数值方法分析了磁间距对系统振动... 详细信息

论文建立了一种附磁阶梯变厚度压电悬臂梁的动力学模型并分析了系统的俘能特性.基于Euler-Bernoulli梁理论分段建立系统能量函数并引入非线性磁势能,利用Lagrange方程建立了系统机电耦合动力学方程;利用数值方法分析了磁间距对系统振动特性的影响,此外还研究了系统单稳态和双稳态响应,探讨了厚度比、长度比、磁间距和外激励幅值对系统动力学响应和俘能特性的影响.结果表明,磁间距是影响系统势能的主要因素,调节磁间距可使系统产生单稳态和双稳态响应,从而有效提高俘能器俘能特性;与传统等截面悬臂梁压电俘能器相比,通过优化结构参数,附磁阶梯变厚度悬臂梁压电俘能器能够发生明显的非线性振动现象,实现宽频带振动能量采集.

关键词：俘能器附磁阶梯悬臂梁非线性振动宽频带

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恒频声学二极管的设计及特性研究

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动力学与控制学报 2024年第1期22卷 37-42页

作者：王颖郭翔鹰杨晓东北京工业大学材料与制造学部北京100124 机械结构非线性振动与强度北京市重点实验室北京100124

声学二极管能控制声波仅在一个方向有效传输在反方向无法传播,在通信技术中具有广泛的应用,然而目前大多数的声学二极管设计是基于非线性效应使系统只通过新的高次频率并阻止原频率的传输.本文利用不对称结构与弱非线性声子晶体的组合,... 详细信息

声学二极管能控制声波仅在一个方向有效传输在反方向无法传播,在通信技术中具有广泛的应用,然而目前大多数的声学二极管设计是基于非线性效应使系统只通过新的高次频率并阻止原频率的传输.本文利用不对称结构与弱非线性声子晶体的组合,提出了一种一维声二极管模型,实现弹性波的不对称传输,并保持频率不变.该模型由左端的变幅杆和右端的非线性弹簧质量链组成,理论分析表明,该声学二极管具有与电子二极管相同的正向和反向特性,并通过有限元仿真验证了该模型的有效性.

关键词：声子晶体声学二极管弹性波色散关系周期结构

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复合材料层合壳在碳纤维主轴中的建模及仿真分析

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机床与液压 2021年第22期49卷 149-154页

作者：张博宇张伟北京工业大学材料与制造学部机械结构非线性振动与强度北京市重点实验室北京100124

现有技术中的机床主轴质量比过大、惯性矩大,不适用于高速加工。而碳纤维主轴轻质高强,有利于减小芯轴的转动惯量,在确保主轴高速加工中快速响应的同时还可以很好地控制精度。以碳纤维主轴上的T300碳纤维环氧树脂复合材料层合壳为研究对... 详细信息

现有技术中的机床主轴质量比过大、惯性矩大,不适用于高速加工。而碳纤维主轴轻质高强,有利于减小芯轴的转动惯量,在确保主轴高速加工中快速响应的同时还可以很好地控制精度。以碳纤维主轴上的T300碳纤维环氧树脂复合材料层合壳为研究对象,首先应用拉格朗日方程建立线性动力学模型,通过瑞利-里茨法计算得到刚度矩阵和质量矩阵,求出模型的低阶固有频率值。再应用有限元软件ABAQUS,将数值模拟与理论计算所得到的固有频率进行对比,研究不同几何参数对固有频率和主振型等振动特性的影响。结果表明:不同几何参数对T300碳纤维环氧树脂复合材料层合壳固有频率和主振型均有较大影响,对实现机床主轴轻量化、保证刚度均有重要的指导意义。

关键词：碳纤维主轴轻量化振型刚度

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二维分布式陀螺结构带隙特性研究

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动力学与控制学报 2019年第5期17卷 425-431页

作者：李夏临杨晓东张伟北京工业大学机电学院北京100124 机械结构非线性振动与强度北京市重点实验室北京100124

本文研究了一种二维分布式陀螺结构的扭转振动的能带结构特性.该结构原胞由陀螺、外框架、扭转弹簧组成,通过角动量定理得到动力学方程,再由Bloch定理得到色散关系并分析其能带结构特性.在理论上研究了三个重要的结构参数:角动量、转动... 详细信息

本文研究了一种二维分布式陀螺结构的扭转振动的能带结构特性.该结构原胞由陀螺、外框架、扭转弹簧组成,通过角动量定理得到动力学方程,再由Bloch定理得到色散关系并分析其能带结构特性.在理论上研究了三个重要的结构参数:角动量、转动惯量、扭转刚度对能带结构的影响,同时通过数值方法对带隙特性进行分析,所得数值结果与理论结果吻合较好,证明了结构中带隙的存在.

关键词：声子晶体陀螺带隙振动控制

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二维陀螺声子晶体结构力学研究

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动力学与控制学报 2020年第4期18卷 79-85页

作者：李夏临杨晓东张伟北京工业大学机电学院北京100124 机械结构非线性振动与强度北京市重点实验室北京100124

首先,提出了一种二维平面陀螺声子晶体,得到了不同参数对带隙的影响.该结构由陀螺、外框架、弹簧组成.其次,在结构中只考虑由于陀螺转动引起的角运动,不考虑平移.运用角动量定理,针对该结构建立动力学方程.然后,通过动力学方程,分析其... 详细信息

首先,提出了一种二维平面陀螺声子晶体,得到了不同参数对带隙的影响.该结构由陀螺、外框架、弹簧组成.其次,在结构中只考虑由于陀螺转动引起的角运动,不考虑平移.运用角动量定理,针对该结构建立动力学方程.然后,通过动力学方程,分析其带隙特性得到色散曲面.随后,通过改变结构中的参数,观察带隙的变化,得到了不同参数对带隙的影响.最后,用数值方法验证其带隙的存在,证明了这种二维平面陀螺声子晶体能对扭转振动具有抑制作用.

关键词：声子晶体陀螺带隙振动控制

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伸展运动悬臂梁振动特性及能量分析

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振动．测试与诊断 2018年第3期38卷 461-465页

作者：刘明杨晓东张伟秦朝红北京理工大学先进结构技术研究院北京100081 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北京100124 北京强度环境研究所可靠性与环境工程技术重点实验室北京100076

伸展运动悬臂梁属于典型的时变参数结构。由于质量和刚度随时间的变化,使经典的动力学理论在求解梁的振动方程时不再适用。为了研究伸展悬臂梁的振动特性以及能量的变化情况,首先,利用伸展运动悬臂梁的振动方程得出梁横向振动能量的表达... 详细信息

伸展运动悬臂梁属于典型的时变参数结构。由于质量和刚度随时间的变化,使经典的动力学理论在求解梁的振动方程时不再适用。为了研究伸展悬臂梁的振动特性以及能量的变化情况,首先,利用伸展运动悬臂梁的振动方程得出梁横向振动能量的表达式,进而得出能量的变化图,并直观的对比梁失稳前后能量的变化情况。利用数值方法分析伸展梁的振动特性,讨论失稳后能量在各模态之间分配的情况。结果表明,梁在失稳以后,能量在各模态之间分配的规律与失稳前能量分配规律有较大的变化。

关键词：时变参数伸缩悬臂梁失稳能量分析模态

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