具损伤粘弹性矩形板的非线性动力响应

讨论了具损伤粘弹性矩形板的非线性动力响应问题.基于Von Karman薄板理论、Boltzman叠加原理和连续损伤力学,建立了以中面位移表示的具损伤粘弹性薄板的非线性动力学方程.应用有限差分法对方程进行求解,并与相应的文献结果进行了比较.最后讨论了外载荷幅值和激励频率对无损和有损结构的影响.     

损伤粘弹性厚板的基本动力学方程

该文从粘弹性损伤的基本方程出发，采用带损伤的粘弹性积分型本构关系，利用推导弹性厚板方程相类似的方法，推导了带损伤粘弹性厚板含剪切、挤压及转动惯性效应的动力学方程．它是损伤弹性薄板动力学方程的推广．因此，当不考虑剪切、挤压和转动惯性效应时，此方程还可退化得到粘弹性损伤薄板的动力学方程．     

粘弹性半空间地基上板在动荷下的挠度计算

本文根据弹性理论和粘弹性理论之间的对应法则,推导了粘弹性地基上板在静荷载作用下的挠度计算公式。为使路面计算荷载模型较好地反映实际情况,本文在上述基础上又推导了粘弹性地基上板在移动荷载作用下的挠度计算公式。该公式为今后刚性路面设计由动荷载代替静荷载、粘弹性地基代替弹性地基提供了理论依据。     

车桥耦合系统的非线性动力响应分析

考虑桥面的不平整度和桥梁结构的几何非线性效应,根据达朗贝尔原理,建立了车桥耦合的动力学模型。利用模态分析的方法,得到了耦合系统关于广义坐标的非线性动力学方程。通过龙格-库塔法和Visual Fortran语言编程对方程进行求解,获得了梁桥在移动车辆系统作用下的动力响应曲线及冲击系数曲线,并计算了系统参数变化对桥梁结构非线性动力效应的影响。研究结果显示,桥的跨径、弯曲刚度、车辆速度和不平整度系数等参数发生变化时,非线性对桥梁动力特性的影响程度也将发生变化。     

汽车悬架液压减振器热机耦合动力学模型

针对汽车悬架液压减振器建立了由路面不平度激励模型、非线性悬架振动模型、考虑温度影响的减振器阻尼力试验数据模型、减振器热动力学模型子模型组成的耦合动力学效应的理论分析模型.通过减振器阻尼力特性试验数据建立了考虑温度影响的非线性阻尼力试验模型,利用减振器发热特性试验数据辨识了减振器热动力学模型参数.利用所建立的耦合动力学理论模型预测了减振器温度上升动态过程,并进行了影响因素的仿真分析.研究表明,减振器的热机耦合效应在高速行驶和较差路面条件下表现突出,而在低速或者良好路面条件下不明显;行驶车速、路面等级、环境温度与减振器周围空气流动速度、悬架非簧载质量、减振器壳体换热面积对减振器发热平衡温度高低具有很大影响,而悬架等效刚度、簧载质量和减振器壳体比热容参数对之影响很小.     

高分子熔体和浓溶液流变性能的研究──（I）具有Nagai缠结链限制作用下高分子熔体的非线性粘弹性分子理论

根据多重缠结模型和多重蠕动机理．用统计力学和动力学相结合的方法．建立了具有缠结限制作用的非线性粘弹性分子理论，计算了处于多重缠结态高分子链的构象统计．得到了高聚物熔体的粘弹性形变自由能，推导出了４种简单形变方式下的应力－应变关系、高分子流体的回忆函数、简单剪切流下的物料函数．推出了一种测定参数η０，ｎ’和ａ的新方法．从理论和实验上证实了非线性粘弹性理论的时间效应和形变影响是相互独立的．并以聚乙烯，聚丙烯和聚苯乙烯熔体的大量流变性能实验数据加以验证．结果证明，该理论能较好地预测高聚物熔体的非线性和线性粘弹性力学行为．     

屈曲粘弹性倾斜矩形板的非线性振动分岔

粘弹性矩形板在工程中经常发生各种振动 ,根据屈曲粘弹性倾斜矩形板的非线性动力方程 ,采用Melnikov法及Galerkin原理研究了其在铅垂周期扰力作用下的非线性振动分岔。并讨论分析了倾斜角、长宽比、板厚等因素对屈曲粘弹性矩形板发生混沌运动区域的影响 ,得到了倾斜角、板厚的增加会使混沌运动区域减小 ,长宽比的增大会使混沌运动区域变大的重要结论     

损伤粘弹性正交铺设层合板的非线性振动分析

研究了考虑横向剪切变形和损伤效应的粘弹性正交铺设层合中厚板的非线性自由振动问题.基于一阶剪切变形理论、应变等效假设和Boltzmann叠加原理,建立了考虑横向剪切变形和损伤效应的粘弹性层合中厚板的非线性自由振动控制方程,且应用有限差分法、Newmark法和迭代法进行求解.算例中,具体讨论了损伤效应、不同跨厚比和长宽比对粘弹性层合板的非线性自由振动幅频响应曲线的影响.     

考虑材料阻尼的平动柔性梁动力学建模与仿真

利用Lagrange方程和粘弹性模型,建立了同时考虑构件变形和材料阻尼影响的平动柔性梁的动力学方程.描述构件变形时采用一次耦合动力学模型,在纵向变形中考虑了横向变形产生的耦合效果.通过算例仿真了同时考虑构件变形和材料阻尼影响的平动柔性梁的动力学响应.     

屈曲粘弹性倾斜矩形板的非线性振动分岔

粘弹性矩形板在工程中经常发生各种振动，根据屈曲粘弹性倾斜矩形板的非线性动力方程，采用Melnikov法及Galerkin原理研究了其在铅垂周期扰力作用下的非线性振动分岔。并讨论分析了倾斜角、长宽比、板厚等因素对屈曲粘弹性矩形板发生混沌运动区域的影响，得到了倾斜角、板厚的增加会使混沌运动区域减小，长宽比的增大会使混沌运动区域变大的重要结论。     

粘弹性阻尼器动态特性研究

对高分子粘弹性阻尼器减振机理进行了分析研究，将分数导数模型引入静态特性公式，得出了矩形截面粘弹性阻尼器动态刚度与阻尼的表达式，并利用ＢＥＡＭ法对阻尼器进行了实验测试，实验结果与计算值较相吻合，因此可通过元件的静态特性公式直接计算出矩形截面粘弹性阻尼器的动态特性参数。     

超高层矩形建筑混凝土结构层间位移角限值分析

研究超高层矩形建筑混凝土结构层间位移角限值。建立超高层矩形建筑混凝土框架结构模型,所有建筑支撑柱均采用矩形截面,通过有限元运算软件ABAQUS对超高层矩形建筑混凝土弹性和弹塑性层进行时程分析,构建ABAQUS有限元模型。分析混凝土结构弹性层间位移角限值,研究混凝土强度等级和建筑层数对层间位移角的影响。依据REER选择法选择部分实际地震数据,将得到的地震数据转换成反应谱,通过程序产生7个人工波。把选择的地震波依次施加至模型,对超高层矩形建筑混凝土进行弹塑性动力时程分析。对15个超高层矩形建筑混凝土结构模型在7个地震波作用下不同性能水平极限状态的层间位移角限值进行记录,获取大多数数据的下限值,将其看作相应性能水平下混凝土结构层间位移角限值。实验结果表明:结构层数对开裂层间位移角的影响大,混凝土强度等级对开裂层间位移角影响小,超高层矩形建筑混凝土弹性层间位移角限值为0.002;完好性能、轻微损坏、轻~中度损坏、中等损坏、不严重损坏水平下结构弹塑层间位移角限值依次是0.004、0.005、0.009、0.012、0.016。     

有源结构声辐射控制分布次级力源模型

在结构声辐射的主动控制中，以矩形板结构压电陶瓷为次级分布力源，首次建立具有最佳抑制声辐射效率的分布压电振动力学模型，在此模型基础上实验分析了简支状态下的模态效应，这为ＴＭＳ３２０Ｃ３０信号处理系统的有源结构声辐射控制试验系统解决了重要理论问题，该系统较之以点力为次级力源系统前进了一大步，并具有通用性。     

线分布激励下功能梯度材料矩形板声辐射研究

根据Rayleigh公式,建立了预测功能梯度矩形板在无限障板中的声辐射模型并进行了理论研究.求解时,根据功能梯度复合材料矩形板的基本动力方程,首先利用模态叠加法求出线分布激励载荷作用下功能梯度板横向振动位移,然后对振动位移进行傅里叶变换,根据Rayleigh公式求解,最终得到远场声压近似解析解.通过数值仿真计算了不同阻尼、板厚、板宽和梯度指数下功能梯度板的辐射声压.对近场声辐射亦进行了数值积分分析.     

矩形广义系统的极点配置的一种方法

研究了矩形广义系统的有穷极点配置问题.提出了利用动态补偿器对矩形广义系统进行有穷极点任意配置的一种方法及一个充要条件,并且得出了此方法所能任意配置的有穷极点的数目是r r_c个。通过动态补偿,将矩形广义系统的有穷极点配置问题转化为正常系统的极点配置问题,使整个闭环系统实现正则,无脉冲,任意极点配置。     

粘弹性基础上粘弹矩形板的非线性振动响应分析

采用多重尺度法,利用Ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａ符号推导,求解了粘弹性基础上粘弹矩形板的非线性振动问题,并系统地分析了主共振情况,得到了二阶近似解的骨干曲线。     

部分填充混凝土矩形钢管组合桁梁桥车激振动响应分析

为研究部分填充混凝土钢管桁梁桥车激振动响应,以陕西某部分填充混凝土矩形钢管组合桁梁桥为工程背景,基于分离迭代法原理,采用APDL语言自编车桥耦合振动系统求解命令流实现其车激振动响应计算;对比分析了不同填充系数、桥面不平度等级、车速等因素对桁梁桥动力响应的影响。结果表明：部分填充混凝土能有效提高钢管组合桁梁桥的竖向动力刚度,降低桁梁桥的动力响应,提高桁梁桥在车辆荷载作用下的抗疲劳性能;随着填充系数增加,主桁跨中下弦杆相对刚度先减小后增大,轴力最大值呈现先减小后增大变化趋势;桥面不平度是部分填充混凝土矩形钢管组合桁梁桥车激振动的主要影响因素,桥面不平度等级越低,桁梁桥动力响应增幅越大;部分填充混凝土矩形钢管组合桁梁桥动力响应最大值并不随车速增加而单调递增,当车速为60 km/h或120 km/h时,桁梁桥动力响应值最大。部分填充混凝土矩形钢管组合桁梁桥填充系数推荐取值范围为0.35 ~ 0.5。     

矩形渡槽流固耦合体系风致的动力性能

以排架矩形渡槽为研究对象,建立三维渡槽水流固耦合计算模型,通过自回归滑动平均(ARMA)模型模拟脉动风,采用任意拉格朗日-欧拉(ALE)方法求解渡槽和水体的耦合相互作用问题,针对不同水深工况、不同渡槽截面高宽比,计算分析渡槽流固耦合体系在风荷载随机动力作用下的横向位移、倾覆力矩及动水压力.研究结果表明:不同高宽比的渡槽随着槽内水深的变化,其流固耦合体系风致动力性能的变化规律性相近;在等流量水深工况下,截面高宽比的变化对渡槽结构的振动和稳定性有显著影响,在渡槽抗风设计中应予以重视.     

弹性半空间上矩形基础稳态振动积分变换解

采用双重Ｆｏｕｒｉｅｒ变换分析位于弹性半空间上,受竖向稳态荷载作用下矩形基础的振动问题,通过分析得到位移的积分变换解,并由该解得到短形基础稳态振动下的动刚度,通过解的数值计算分析,讨论了泊松比和基础形状动刚度的影响。     

设置竖向隔板的矩形TLD的动力特性

基于线性波浪理论,建立了设有竖向隔板的矩形TLD液体晃动问题的基本方程,并给出了晃动力的计算公式。通过数值计算,研究了设有竖向隔板的矩形TLD动力特性,为深入探讨利用其作用为主动调谐液体阻尼器的模型奠定了理论基础。