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相似文献
 共查询到18条相似文献,搜索用时 265 毫秒
1.
轴向运动矩形板的谐波共振与稳定性分析   总被引:1,自引:0,他引:1  
针对轴向运动矩形薄板的非线性振动问题,在给出薄板运动的动能和应变能的基础上,应用哈密顿变分原理,推得几何非线性下轴向运动薄板的非线性振动方程。通过位移函数和应力函数的设定,并应用伽辽金积分法,得到四边简支边界约束条件下受横向激励载荷作用轴向运动薄板的达芬型振动方程。利用多尺度法对系统的非线性谐波共振问题进行求解,得到稳态运动下关于共振幅值的幅频响应方程。依据李雅普诺夫运动稳定性理论对定常解的稳定性进行分析,得到解的稳定性判别式。通过数值算例,得到不同横向载荷和轴向速度下共振幅值的变化规律曲线图以及对应的相图,讨论分岔点变化以及倍周期运动规律,分析横向激励载荷和轴向运动速度对系统非线性动力学行为的影响。  相似文献   

2.
给出了磁场中轴向运动条形导电薄板的动能、应变能以及电磁力表达形式,应用哈密顿变分原理,推导出了轴向运动导电板的非线性磁弹性振动微分方程。通过位移函数的设定并应用伽辽金积分法,得到横向磁场中对边简支边界约束轴向运动条形板的达芬型磁弹性振动方程。利用多尺度法进行求解,得到组合共振发生时确定共振幅值的幅频响应方程,并给出定常稳定解的判定条件。通过数值算例,得到轴向运动速度、磁感应强度、激励力和轴向拉力等参量不同时的振幅变化规律曲线图以及系统振动的时程响应图和相图,分析了不同参量对共振幅值和非线性特征的影响,并对系统呈现的概周期和混沌运动行为变化规律进行了分析。  相似文献   

3.
郭炜  杜国君  胡宇达 《机械强度》2021,43(5):1017-1025
基于Reissner夹层板理论,利用Hamilton原理建立静载荷作用下夹层圆板的非线性动力学方程.应用Galerkin法得到静载荷作用下夹层圆板的轴对称非线性振动微分方程.运用多尺度法求解并推导出主共振下系统的幅频响应方程,并依据Lyapunov稳定性理论得到系统稳态运动的稳定性判据.通过算例,得到周边简支约束下夹层圆板主共振的幅频响应曲线图,以及振动幅值随静载荷幅值、激励力幅值和夹心厚度的变化曲线图;研究了不同参数对系统共振幅值的影响规律,并对解的稳定性进行了分析.  相似文献   

4.
解梦雪  胡宇达 《机械强度》2022,44(2):255-262
采用Kirchhoff基本假设并结合几何方程和物理方程,利用哈密顿变分原理推得轴向运动薄板的非线性振动微分方程.针对双周期线载荷作用下的对边铰支-夹支边界约束轴向运动条形板,考虑前两阶模态并通过设定位移解,应用伽辽金法和多尺度法进行求解,推得双激励作用时系统的1 ∶ 3内共振和外激励联合共振下的幅频响应方程组.通过数值...  相似文献   

5.
基于哈密顿变分原理,建立机械载荷和磁化产生的谐变磁力共同作用下铁磁板的非线性磁弹性振动方程。针对两长边简支约束边界条件,利用伽辽金积分法得到变量分离后的横向振动微分方程。应用多尺度法和李雅普诺夫稳定性理论求解电磁激发下的1阶主共振问题,得到稳态响应下的幅频方程和定常解的稳定性判据。通过算例,得到铁磁板的幅频特性、振幅-磁场强度幅值和振幅-速度的变化曲线图。曲线分析结果表明,稳定解部分的振幅随磁场强度幅值的增大而增大;非线性刚度随速度的增大而增大,硬弹簧特性增强,非线性特征更为显著。  相似文献   

6.
温度场中非线性弹性地基上矩形薄板主共振   总被引:1,自引:0,他引:1  
为了研究温度场中非线性地基上矩形薄板受简谐激励的主共振稳定性问题,应用弹性力学理论建立其动力学方程,应用Galerkin方法将其转化为非线性振动方程.利用非线性振动的多尺度分析方法求得系统主共振的近似解,并进行数值计算.分析温度、地基系数、阻尼、几何参数、激励等对系统主共振的影响.幅频响应曲线存在跳跃现象.随着阻尼、板厚、地积系数的增加,主共振振幅减小;随着激励幅值的增加,主共振振幅增大.随着温度系数-T1的增加,共振曲线的振幅增大;随着温度系数-T0的增加,共振曲线的振幅减小.  相似文献   

7.
《机械强度》2017,(6):1255-1263
在给出薄板的电磁弹性运动基本方程及电磁力表达式的基础上,得到横向磁场作用下矩形薄板的磁弹性振动方程。针对一边固定三边简支的矩形薄板,通过位移模态展开并利用Galerkin法分离时间和空间变量,得到两自由度内共振非线性振动微分方程。采用多尺度法对模态方程组进行求解,得到了系统1∶3内共振情况下前两阶振动模态相互耦合的特征方程。通过算例,得到了关于系统内共振幅值的时程响应图和相图,分别讨论了无阻尼情况下系统初值、板厚以及有阻尼情况下磁场强度对内共振特性的影响,结果表明系统呈现明显的非线性内共振特征。  相似文献   

8.
研究受面内载荷影响作轴向变速运动正交各向异性薄板横向振动的稳定性。通过Hamilton原理得到板横向振动的运动微分方程。将多尺度法直接应用于运动微分方程,利用可解性条件得到次谐波共振和组合共振的稳定边界。给出数值算例说明轴向平均速度、激励幅值对稳定性边界的影响。  相似文献   

9.
基于非线性薄板理论假设,建立了旋转运动柔性薄板在横向磁场环境下的振动方程。应用Maxwell电磁定律得出导电薄板的电磁本构关系,得到了Lorentz力的表达公式。在考虑了薄板横向变形引起的轴向缩短基础上,使用Hamilton原理推导出在磁场中旋转运动薄板的变分方程,并使用Galerkin法对方程进行离散,研究了旋转运动、磁场强度以及薄板长宽比对薄板振动的影响。  相似文献   

10.
胡宇达  赵将 《机械强度》2011,33(1):11-14
研究磁场环境中受机械载荷作用圆柱薄壳的三阶超谐波共振问题.在给出横向磁场和机械动载共同作用下圆柱薄壳的振动方程基础上,应用伽辽金积分法,并进行无量纲化处理,进一步导出相应的非线性磁弹性振动微分方程.采用多尺度法对三阶超谐波共振问题进行求解,得到稳态运动下的幅频响应方程与解的稳定性判别式.通过算例,给出几种情况下反映振幅...  相似文献   

11.
In this paper a nonlinear model was developed for a drillstring system in deviated well with axially moving motion and axial loading, using the perturbation techniques.The drillstring was considered as a simply supported axially moving rotor. Governing equations of motion were obtained based on Hamilton's principle and method of multiple scales was employed to solve the nonlinear motion equations in order to obtain the steady state response and stability region of the system.Then the effects of rotating speed, axial compression load, imbalance mass and nonlinear fluid force on the drillstring responses were investigated in detail and nonlinear natural frequencies and their corresponding mode shapes were presented.Analytical and numerical results reveal the rich and interesting nonlinear phenomena such as primary and parametric resonance that is being investigated for the first time in this study on the nonlinear vibration of the drillstring system.Finally in effort to validate the theoretical approach employed in this study, the numerical solutions obtained here were compared with a set of existing experimental data.  相似文献   

12.
The large amplitude free vibration of corrugated circular plates with shallow sinusoidal corrugations under uniformly static temperature changes is investigated. Based on the nonlinear bending theory of thin shallow shells, the governing equations for corrugated plates are established from Hamilton's principle. These partial differential equations are reduced to corresponding ordinary ones by elimination of the time variable with Kantorovich averaging method following an assumed harmonic time mode. Then by introducing the Green's function, the resulting dynamic compatible equation and corresponding boundary conditions are converted into equivalent integral equations. Taking the central maximum amplitude of the plate as the perturbation parameter, the perturbation-variation method is used to dynamic equilibrium equation with the aid of Computer Algebra Systems, Maple, from which, the third-order approximate characteristic relation of frequency vs. amplitude for nonlinear vibration of heated corrugated plates is obtained, and the frequency–amplitude characteristic curve is plotted for some specific values of temperature and geometrical parameters. It is found that the rise in temperature will decrease the frequency and vice versa. The nonlinear effect weakens when corrugations become deeper and dense. The present method can easily be expanded for the analysis of nonlinear vibration problem for other heated thin plates and shells.  相似文献   

13.
Structural components of varying thickness draw increasing attention these days due to economy and light-weight considerations. In view of the absence of research in vibration analysis of viscoelastic plate with varying thickness, this study devotes to investigate the dynamic behaviors of axially moving viscoelastic plate with varying thickness. Based on the thin plate theory and the two-dimensional viscoelastic differential constitutive relation, the differential equation of motion of the axially moving viscoelastic rectangular plate is derived, the plate constituted by Kelvin-Voigt model has linearly varying thickness in the y-direction. The dimensionless complex frequencies of axially moving viscoelastic plate with four edges simply supported are calculated by the differential quadrature method, curves of real parts and imaginary parts of the first three-order dimensionless complex frequencies versus dimensionless moving speed are obtained, the effects of the aspect ratio, thickness ratio, the dimensionless moving speed and delay time on the dynamic behaviors of the axially moving viscoelastic rectangular plate with varying thickness are analyzed. When other parameters keep constant, with the decrease of thickness ratio, the real parts of the first three-order natural frequencies decrease, and the critical divergence speeds of various modes decrease too, moreover, whether the delay time is large or small, the frequencies are all complex numbers.  相似文献   

14.
针对磁电弹性薄板,结合大挠度板理论,考虑几何非线性,建立了非线性无阻尼强迫振动的数学模型,应用改进的L—P法,对非线性无阻尼强迫振动问题进行求解,得到薄板稳定状态下的幅频响应方程,数值模拟了不同情况下系统的幅频响应曲线图。通过比较分析得出:板的厚度、外激励力、参数e的不同取值以及压电材料BaTi03、压磁材料CoFe204及磁电弹材料BaTi03/CoFe204与Terfenol—D/PZT均会对系统的幅频响应曲线产生影响,主要表现为对系统主共振区间,弹簧软硬特性,幅值跳跃现象的影响。这些结论在理论上可以更好地指导工程结构的设计。  相似文献   

15.
研究薄板组合结构的动力学特性。基于薄板自由振动问题的动态基本解,运用边界元法建立薄板在横向和面内方向的边界控制方程式,为了提高解析建模的精度和效率,根据耦合的思想推导出薄板组合结构的动力学方程,采用频率扫描的方法,准确、快速地求解出薄板组合结构的频率,并得到其相应的振型。数值算例表明本建模方法的可行性和良好的解析计算精度。  相似文献   

16.
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。  相似文献   

17.
Winkler地基上材料非线性矩形薄板1/3次亚谐共振   总被引:1,自引:0,他引:1  
为研究Winkler地基上材料非线性矩形薄板受简谐激励的非线性振动,应用弹性力学理论建立其动力学方程,并由Galerkin方法将其转化为非线性振动方程。应用非线性振动的多尺度法求得系统1/3次亚谐共振的近似解,并进行数值计算。分析激励、几何参数、阻尼系数、非线性参数对共振响应曲线的影响。  相似文献   

18.
超磁致伸缩薄膜(GMF)的振动特性是决定其驱动性能的重要因素。针对研制出的Cu基双层GMF(TbDyFe/Cu/SmFe),测量并分析了其磁致回线、矫顽力等磁化特性。在此基础上,采用基于激光位移传感器的薄膜振动特性试验装置,研究了Cu基GMF悬臂梁在低频低磁场下的振动特性,结果表明,Cu基GMF悬臂梁具有10阶超谐波共振特性,二、三阶超谐波共振的峰峰值均在35μm以上,且其一阶主共振呈现明显的"软弹簧"特征。最后,给出了直流偏置磁场和交流驱动磁场对Cu基GMF共振频率和振动幅值等驱动性能的影响规律,为设计开发低频低磁场驱动的GMF微执行器和微传感器提供试验参考。  相似文献   

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