求解静电驱动微梁变形的数值与解析方法

给出了一种静电力作用下微悬臂梁控制方程的数值求解方法,提出了求解该模型的近似解析式和修正解析式,并采用模态叠加法计算微梁的动响应。结果表明,修正解析式、数值算法和动响应方法计算的微梁变形结果是一致的。同时也揭示了微梁振动响应周期与驱动电压成正比、动态临界电压低于静态临界电压等相关特性。     

移动质量激励下梁动态响应分析与试验研究

以移动质量激励下的梁为研究对象,建立了移动质量-简支梁和移动质量-悬臂梁耦合振动模型.考虑了移动质量的重力、Corilous加速度和惯性加速度对梁横向振动的影响,利用得到的级数解编制程序分析了移动质量参数变化对梁动态响应的影响.建立了移动质量激励下的梁动态响应试验平台,通过试验得到了各种规格质量块以不同运动速度激励作用下的梁动态响应曲线.试验结果表明了移动质量激励下梁动态响应模型的正确性.     

爆炸地震波作用下埋地管道流固耦合动力响应研究

为了探讨埋地管道在爆炸地震波作用下的响应问题,在考虑管内运动流体的情况下,利用数值模拟的方法建立了埋地管道外爆流固耦合模型,并进行了动力响应分析。基于该模型,对比分析了运动流体对管道在爆炸地震波作用下的响应影响,并通过设置不同流体压力、不同流体流速进一步探讨管内流体运动状态对管道响应的影响。结果表明,管内运动流体的存在能有效抵抗爆炸地震波给管道带来的振动效应,选取的充液管道模型应力变化范围比空管缩小了88%,随着流体输送压力的升高,爆炸地震波对管道的振动影响越小;随着流体流速的升高,爆炸地震波对管道的振动影响越大,管道振动越明显。     

基于AMESim的长管道对泵控马达系统影响的研究

长管道对闭式系统的响应有着重要影响,将管道精确模型与泵控马达系统相结合进行数学建模,并基于AMESim软件对系统进行仿真,采用考虑管道分布参数模型的管道子模型进行仿真,进而得到管道长度和管径的变化对系统阶跃响应的影响。     

硬涂层参数对基础激励作用下悬臂梁振动特性的影响分析

在硬涂层阻尼减振研究中,迫切地需要创建硬涂层复合结构的分析模型,进而对硬涂层的动力学减振机理给予理论解释。基于Oberst梁理论,创建了基础激励作用下硬涂层复合悬臂梁的解析分析模型,并推导出求解复合梁固有频率、振动响应和振动应力的解析表达式。进一步,对硬涂层复合悬臂梁进行实例研究,用试验及有限元法验证上述解析推导的正确性。应用所创建的硬涂层复合梁解析模型,分析了硬涂层参数(包括弹性模量、损耗因子、涂层厚度)对悬臂梁振动特性的影响规律。结果表明,随着硬涂层弹性模量、损耗因子、厚度的增加,复合梁总体的抗弯刚度与损耗因子均相应地增大,共振响应及共振应力减小,说明增加硬涂层的上述参数有助于提高复合结构的减振效果。     

耦合梁中高频抖动的行波分析与主动控制

为研究中高频扰动下耦合梁结构的动力学响应与主动控制,基于Timoshenko梁理论,考虑梁中转动惯量和剪切变形的影响,采用行波方法分别建立梁结构纵向运动、弯曲运动的单元模型与结点散射模型,进而获得耦合梁的行波动力学模型及其精确的中高频抖动响应;引入“功率流”的分析思想,并以此为目标函数,优化得到了最优控制力的大小与相位,然后对结构施加最优控制力,实现耦合梁结构的功率流主动控制。在此基础上,进行数值仿真分析,并与Euler-Bernoulli梁理论计算结果进行对比。结果表明,采用行波方法计算耦合梁结构的动力学响应准确可靠;Timoshenko梁模型较Euler-Bernoulli梁模型在中、高频段更为精确,且更接近工程实际;功率流主动控制可以明显降低耦合梁结构全频域内的抖动,验证了基于行波方法功率流主动控制的正确性与有效性。     

数控平面磨床主轴减振方法研究

将一类数控平面磨床主轴系统简化为耦合双弹性梁结构,分别建立了非齐次边界条件下的机架子系统Euler梁和转子子系统Rayleigh梁解析模型,给出了各子系统在模态坐标下的广义动、势能.利用拉格朗日方程进行子系统综合,构造了广义坐标下的系统动力学模型.据此,考虑实际工况,设计了一动力减振器.模拟仿真和试验结果表明,在系统加入动力减振器后,主轴末端振动幅值可得到有效减小.     

爆破荷载作用大直径埋地管道振动响应解析

控制管道振动响应是城区临近埋地管道爆破施工过程中的关键.针对城区土?岩地层二元结构特点,结合爆炸应力波传播理论,推导了可表征爆炸应力波穿过土?岩界面后施加至埋地管道的爆破振动荷载衰减公式.采用Kelvin黏弹性地基模型模拟管?土相互作用,同时结合Timoshenko梁理论,考虑大直径管道的转动惯量及剪切变形对管道振动特...     

一维流固耦合振动问题的解析解

有流体流动的管道的振动，是典型的一维流固耦合振动，由于解析求解一维流固耦合振动方程存在困难，这里对这一问题提出简化模型，即将有流体流动的管道简化为移动载荷作用下的简支梁，通过求解原方程的固有特性和简化模型的响应曲线，来分析原问题的振动特性。     

基于压电悬臂梁的驱动器与传感器性能分析的精确解析模型

三层压电梁结构在电场作用下发生变形后会产生诱发电势,进而改变材料整体电势分布,本文考虑此变形和电势耦合效应,基于欧拉-伯努利梁变形理论,推导出能够准确预测压电智能悬臂梁传感器与驱动器性能的解析表达式。考虑压电梁结构弯曲变形后产生的电场影响,建立了三层压电梁结构的控制方程;建立了压电梁作为驱动器时端部输出位移、驱动力矩与输入电压之间联系的解析表达式,以及作为传感器时输出电压与端部作用力之间联系的解析表达式。通过与ANSYS有限元模拟结果以及传统的驱动器和传感器性能表达式的对比,验证了所推导的解析表达式的准确性。