弹性梁结构PVDF模态传感边界约束影响分析

由于聚偏氟乙烯(PVDF)具有质量轻、高输出灵敏度以及易剪裁等优点,PVDF模态传感器广泛应用于振动噪声控制领域。现有的研究工作多局限于经典边界条件,而实际工程中经常遇到弹性约束边界,绝对理想的经典边界条件并不常见。将改进傅里叶级数方法拓展至弹性约束梁结构的模态传感器设计,将弹性梁横向位移展开为傅里叶余弦级数和边界补充项以克服位移函数导数存在的不连续问题,结合Rayleigh-Ritz方法和模态正交特性得到PVDF模态传感器形状函数以及二次导数。通过数值计算表明,边界约束刚度变化将导致PVDF模态传感器形状变化存在刚度敏感区,在该区域形状变化明显。相比其他方法,此方法计算简便,通过调节边界刚度值可以实现经典边界和任意弹性边界约束条件,边界约束刚度的变化不需要重新计算方程和程序编写。     

任意边界条件下弹性梁耦合振动特性分析EI北大核心CSCD

采用谱几何法建立了任意边界条件下弹性梁横向、纵向和扭转耦合振动分析模型。将弹性梁的横向、纵向和扭转振动位移函数分别描述为一种辅助函数为三角级数的改进傅里叶级数;在弹性梁两端引入边界约束弹簧组,通过改变其刚度值模拟任意边界条件;应用Hamilton原理从能量角度推导整个结构的拉格朗日函数;采用Ritz法对其进行求解。计算了弹性梁模型不同边界下前6阶固有频率,与文献解对比最大误差为0.02%,验证了该方法的正确性和较快的收敛性。该模型统一了弹性梁横向、纵向和扭转振动的位移函数表示形式和模态特性求解方程,通过改变边界约束弹簧刚度系数可以实现对弹性梁耦合振动特性进行调整,为弹性梁动力学性能优化提供了一种参数化的研究方法。     

任意边界条件非局部弹性杆纵振特性分析

基于非局部弹性理论,研究了弹性边界约束条件下杆结构纵向振动特性。在非局部杆两端引入纵向约束弹簧,通过设置相应弹簧刚度系数,可以得任意经典边界及其组合情况下非局部杆结构纵振问题。非局部弹性杆纵振位移采用一种改进傅立叶级数进行展开,在标准傅立叶级数基础上构造附加函数,以使纵振位移在整个求解域内足够光滑。通过联合求解非局部纵振微分方程与弹性边界约束条件获得系统特征矩阵。通过与现有文献中不同边界条件非局部弹性杆纵振模态数据进行对比,充分验证了所构造模型的正确性。在此基础上讨论了边界约束刚度系数和非局部特征参数对非局部弹性杆纵振特性的影响。与现有方法相比,该方法能够统一考虑任意边界条件,当边界条件改变时不需要对理论推导和计算程序进行重新修改,实现了非局部弹性杆纵振特性分析的最为一般情况。     

轴向载荷条件下弹性边界约束梁结构振动特性分析

采用改进傅里叶级数展开建立了轴向载荷条件下弹性边界约束梁结构振动分析模型。通过在梁结构两端引入平动和旋转位移约束弹簧,相应设置约束弹簧刚度系数可以实现对任意边界条件及其组合的模拟。梁结构振动系统位移场采用傅里叶级数附加边界光滑函数进行构建,利用能量原理建立轴向载荷作用下梁结构总动能、总势能和外力做功项,并结合瑞利-里兹步骤获得系统特征矩阵方程。通过数值算例,验证了该模型对不同边界条件、轴向载荷作用下梁结构振动特性分析的正确性与可靠性。在此基础上,研究了边界约束弹簧横向刚度、旋转刚度、轴向载荷等系统参数及激振力对梁结构振动特性的影响。该模型具有高效、高精度等特点,为研究轴向载荷作用下复杂边界条件梁结构振动行为提供了有效分析手段。     

基于Kriging模型和分层模型修正技术的结构边界条件识别

为得到能够准确反映结构装配关系的有限元模型边界条件，结合Kriging模型和分层模型修正技术，提出了一种结构边界条件识别方法。为削弱材料参数误差对边界条件识别的影响和改善修正不适定，利用实测自由模态频率，修正有限元模型的材料参数；以修正后的模型为基础进行边界条件识别，通过灵敏度分析确定模型的待修正边界参数，采用拉丁超立方抽样(Latin hypercube sampling, LHS)进行试验设计，并以实测约束模态频率与Kriging模型预测频率的差值最小为目标函数，利用粒子群算法求解最优参数。某包装机械摇臂连杆结构的试验结果表明，与传统的边界条件识别方法相比，所提方法具有较好的识别效果，识别得到的边界参数、结构响应等与实际结构具有较好的一致性。     

基于振动测试的张弦结构拉索索力识别

张弦结构的拉索索力识别对拉索甚至整个结构的性态鉴定和可靠性评估具有重要意义。针对张弦结构中拉索索力识别应用,选取了5种基于振动测试的解析方法——3种传统的索力实用计算公式和2种新发展的边界不确定的索力识别方法,比较分析了不同方法的优点和不足之处,探讨了索的边界条件、抗弯刚度和长细比的影响,确立了各种方法的适用范围和使用条件。分析结果表明:传统索力实用计算公式仅在边界条件比较明确(简支或固定)的情况下适用;当拉索的边界条件不确定时,宜采用Euler梁方法和Timohenko梁方法进行索力识别;当拉索的长细比20时,宜采用Timohenko梁方法;弦理论、Shimada方法和Zui方法必须采用局部模态;Euler梁方法和Timohenko梁方法既可采用局部模态,也可采用整体模态。     

基于波传播方法的边界条件对圆柱壳振动特性的影响分析

在波传播分析方法基础上,采用一种改进傅立叶级数的方法建立了弹性约束边界条件下圆柱壳结构模态分析模型,结合模态叠加理论,给出了圆柱壳结构在任意径向点力激励下的振动响应.通过与商业分析软件ANSYS的结果比较验证了本文方法的高效性与精确性,随后详细分析了边界约束刚度对圆柱壳结构自由振动特性和结构振动响应的影响,并给出了刚度影响的一般性规律.     

基于DQM的曲梁平面外固有振动特性及参数分析

基于DQM(DifferentialQuadratureMethod,微分求积法),对曲线梁的频率方程和边界条件进行离散,通过采用不等分网点划分和替换法边界处理,求解了单跨圆形曲线梁和单跨回旋缓和曲线梁的平面外固有振动特性,并将结果与精确解进行对比,验证了微分求积法的高效性,讨论了网点数对求解精度的影响。在此基础上,研究了弯扭刚度比、翘曲系数以及边界约束形式等因素对曲线梁振动频率的影响,分析对比了圆形和回旋缓和曲线梁振动特性的参数影响规律。研究表明,采用微分求积法可以方便、高效地求解曲线梁的固有动力特性;弯扭刚度比、翘曲系数以及边界约束条件对曲线梁振动频率有着较为显著的影响,随着边界约束的减少,两种形式曲线梁的基本频率均随之减小,对于多数约束情况,两种形式曲线梁振动特性的参数影响规律相类似,唯有一种悬臂形式下的回旋缓和曲线梁振动特性的参数影响规律表现出与其他约束情况下相反的规律。     

受单点横向非定常约束梁的响应分析

为研究梁上任意一点受横向非定常约束的稳态响应问题。提出直接使用第一类拉格朗日方程与欧拉-伯努利梁理论建立梁的动力学方程,从而可以使用简单边界下梁的模态函数表示约束作用于任一位置时的梁的响应;以约束为谐波函数为例推导了梁响应的解析表达式,并通过算例验证了该方法的正确性。研究结果表明:受单点横向非定常约束梁的共振频率与非定常约束作用点的位置相关;共振时各阶模态频响会同时达到峰值,模态频响曲线呈现多峰值特征;而在各阶主频附近,对应阶模态响应没有明显的峰值,而其余阶模态响应会达到极小值;利用求解响应峰值频率比计算公式,得到非定常约束作用位置与梁动态响应峰值和极小值之间关系的解曲线;对解曲线的分析表明:当非定常位移约束作用在模态函数零点位置时,模态频响曲线会发生峰值与极小值合并的现象。     

一种用子结构求解特征灵敏度的新方法

提出了一种利用子结构在p=p0处的固定界面主模态和约束模态作为Ritz基综合出非亏损对称系统的特征灵敏度的方法.与其它子结构灵敏度综合方法相比,该方法不需要对子结构的约束模态以及固定界面主模态作一阶或二阶灵敏度分析,只要有子结构的约束模态和固定界面主模态就可以得到整体结构的灵敏度.算例表明了该方法的有效性.     

电极表面电火花沉积TiC涂层的实验研究

为防止电阻焊电极在使用中的磨损，延长其使用寿命，我们进行了在其表面采用电火花沉积TiC涂层的实验。本文详细介绍了该实验的原理、参数及结果，对实际生产具有一定的指导意义。     

Research on the influence of the fly ash on the concrete carbonation

The influence of fly ash on the fresh properties, mechanical properties and carbonation properties were studied in this paper. The performance of a kind of curing agent which was applied to the hardened concrete surface was evaluated. Incorporating large volume of fly ash will risk the concrete carbonation. And the curing agent could prevent the concrete carbonation. And the mechanism was explained.     

多媒体艺术在城市形象传播中的应用研究

分析了当今多媒体艺术的概念和特点,论述了多媒体艺术对传播城市形象的积极作用,进而分析了以互联网为标志的信息时代技术与艺术的结合对传播城市形象以及城市历史文化的优越性和必要性,提出了应将历史文化、多媒体技术以及视觉传达理论相结合,在实践道路上探索出一条表现城市形象的最佳形式,这必将对城市对外形象宣传起到重要的推动作用。     

管壳式换热器的计算机辅助布管研究

对管壳式换热器设计过程中布管管数确定、局部布管图绘制两个问题进行了研究。基于严密数学推导的管板布管数精确解析关系式,用VisualC 可视化编程技术开发了布管管数计算模块,能在将布管情况直接展示给用户的同时生成布管图;局部布管的绘制则利用ObjectARX参数化绘图技术在AutoCAD环境下开发,适用于各种长方形与圆交集区域的布管。使用证明,采用计算机辅助手段能快速、准确、灵活地进行管壳式换热器的布管设计。     

从磁化水增强洗盐效果试探磁化水的作用机理

利用磁场对灌溉水进行处理，可以增强土壤的脱盐率，达到改良盐碱地的目的。笔者试从物质结构理论分析了磁场对水分子和水中离子的作用，从而探讨磁化水能促使土壤脱盐的理论依据。     

套管对水三相点的影响研究

为了研究套管对水三相点的影响,研制了计阱内径分别为16 mm和18 mm的水三相点容器以及直径为15.5 mm的套管。通过在计阱内加套管和不加套管,并利用准确度为0.02×10^-6的交流比较仪电桥测量标准铂电阻温度计在计阱内的电阻值,比较不同直径水三相点容器内套管对水三相点的影响。实验结果表明:实验中套管对水三相点值的影响小于30 μK,且在相同的测量条件下,套管的直径与水三相点容器温度计阱的内径越接近,套管对水三相点值的影响越小。     

纸基全息印品图文质量的影响因素分析

介绍了纸基全息印品的生产工艺流程,分析了全息涂料的单体组成对涂膜性能的影响,讨论了激光全息图文质量的光学特性指标--衍射效率和信噪比,着重阐述了模压温度、纸张表面光泽度和背景颜色对衍射效率的影响.     

锁相环路对氢原子钟性能影响的实验分析

实验以上海天文台SOHM-4型氢原子钟脉泽信号和新研制的模拟-数字混合型锁相环路为基础,主要分析锁相环路参数对氢原子钟输出信号的短期频率稳定度和单边带相位噪声的影响。针对氢脉泽信号高Q值的特殊性,通过理论分析和实验验证寻求与其相匹配的最佳环路参数。实验结果表明,锁相环路的参数设置直接影响到氢原子钟输出信号的性能;在脉泽信号不变的情况下,改进后的锁相环路和主电子学系统可使氢原子钟的频率稳定度提高至1.7×10^-13/1s, 3.3×10^-14/10s, 9.1×10^-15/100s, 2.9×10^-15/1 000s, 1.4×10^-15/10000s,即较之原有的技术指标,在各取样时间范围内,频率稳定度的测试结果均提高了半个量级。     

Note on the formulation of the problem of the plate on an elastic foundation

Summary The results of an earlier formulation of the problem of elastic plates on an elastic foundation are restated in more compact and explicit form. The earlier results are supplemented in an important way by giving transition conditions for the interior of the foundation layer along the cylindrical surface which separates loaded and unloaded portions of the foundation.

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Zusammenfassung Die Ergebnisse einer früheren Formulierung des Problems elastisch gebetteter Platten werden nochmals in gedrängterer Form explizit dargestellt. Die früheren Ergebnisse werden wesentlich ergänzt durch die Angabe von Übergangsbedingungen für die Bettungsschicht entlang der zylindrischen Grenzfläche zwischen belastetem und unbelastetem Teil der Bettung.

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With 1 Figure

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Preparation of this note has been supported by the Office of Naval Research under a contract with the Massachusetts Institute of Technology.     

初锻温度对导套模锻成形影响规律的分析

目的通过数值模拟,找到合理的初锻温度,使导套在合理的工艺参数下更好成形。方法结合Deform软件对导套的成形过程进行数值模拟,重点分析了零件在冷挤压成形过程中的应力场、应变场的变化情况。结果通过模拟确定出了合理的初锻温度。结论导套在1000℃的初锻温度下的成形效果最好。