圆环形薄膜自由振动的理论解

为研究出圆环形薄膜的自由振动,采用解析方法,求得几何形状简单规则的圆环形平面薄膜、扇环形薄膜的固有频率及其振型的理论解。首先根据哈密顿原理建立薄膜横向振动的动力学方程,然后采用分离变量法,导出时间t、径向坐标r和环向坐标θ变量分离的2个二阶常微分方程和1个贝塞尔方程并分别求解。最后给出圆环形薄膜、扇环形薄膜自由振动两个算例,说明固有频率及其模态的理论解和用有限元软件ANSYS求得的数值解十分接近,理论解是有限元数值解的下限。     

径向任意变厚度圆板轴对称横向振动频率的计算

用有限元法计算了径向任意变厚度圆板和环形板横向振动的频率,构造了三结点变厚度环形单元,使计算模型和实际结构的几何形状达到了完全一致。该方法可以方便地计算双线性变厚度、二次变厚度及其它各种复杂变厚度环形板与圆板的振动频率及振型。计算出的前几阶固有频率的精度很好。     

非均匀圆环形薄膜的径向格林函数计算

格林函数在线性振动的定性研究中有重要应用,在质量轴对称分布的圆膜的格林函数基础上,计算了质量面密度是半径的单值函数时的圆环形薄膜的径向格林函数。     

圆环形活塞声源的辐射阻抗

以圆环形活塞声源为研究对象,在频率小于8.5kHz的范围内,利用微元法计算出了一定尺寸圆环形活塞声源的辐射阻抗的理论值。结果表明:圆环形活塞声源的辐射阻抗与声源的振动频率、活塞声源的环宽密切相关。声源振动频率越大,辐射阻抗越大;声源的环宽(辐射面积)越大,辐射阻抗越大,反之亦然。最后得出了一定尺寸同心圆环形活塞声源的同振质量和平均辐射声功率。     

用FDTD法分析填充介质金属同轴线的截止频率

给出柱坐标系下二维时域有限差分法(FDTD)的差分离散格式。利用FDTD法实例计算了空心金属同轴线TE波的归一化截止频率,并与理论值进行比较;计算了径向填充圆环形介质和角向填充扇形介质同轴线的归一化截止波数,获得了径向填充圆环形介质同轴线时各阶TE模归一化截止波数的曲线图;分析了角向填充扇形介质对同轴线归一化截止波数的影响。     

钻柱纵向自由振动研究

提出了钻柱纵向自由振动的离散力学模型 ,根据Lagrange方程推导建立了相应的数学模型和特征值的计算式 ,并用实际算例进行了计算 .计算结果表明 ,按离散模型确定的固有振动圆频率比按连续等直杆模型确定的固有振动圆频率略小 .考虑到实际钻柱系统的非等直性 ,可以认为离散模型的精度将高于连续等直杆模型的精度     

非均匀变密度圆形和环形薄膜的轴对称振动

采用打靶法数值分析了质量密度沿径向连续变化的圆形和环形薄膜的轴对称横向自由振动 .分别考虑密度为半径的线性、二次、三次函数变化的情况 ,计算出了系统的一阶固有频率 ,并将结果与用微分求积法 ( differential quadrature method)和瑞利商方法 ( Rayleigh’s quotient method)所得结果进行了比较 ,显示出本文结果的精确性和方法的优越性 .最后 ,数值求解了密度沿半径以指数函数变化的非均匀圆形和环形膜的自由振动 ,给出了一阶固有频率的数值结果     

纵-径耦合型超声功率合成振动系统的研究?

对复合式径向功率合成超声振动系统进行了研究。该系统由纵向超声换能器与等厚度狭缝式环形聚能器径向耦合而成。基于弹性力学理论及机电类比原理,推导出狭缝式环形聚能器径向振动等效电路及共振频率方程,并得出其径向位移振幅放大系数表达式,给出了其第1、第2阶径向共振频率与半径比的变化关系。理论与有限元结果表明：狭缝式环形聚能器的位移振幅放大系数在其第2阶共振模式下存在1个极大值。对超声功率合成振动系统的共振频率进行测试,结果表明,理论、仿真及实验结果吻合较好。     

基于最小二乘支持向量机的振动切削力软测量模型及其应用

为提高振动切削过程工件加工精度,利用最小二乘支持向量机建立振动切削力软测量模型;利用数控车床振动切削实验系统所采集数据作为最小二乘支持向量机的输入参数,振动切削力作为输出参数进行仿真分析。研究结果表明:该振动切削力软测量模型具有较高的建模精度和较强的泛化能力;对振动切削力进行软测量后,加工工件表面粗糙度平均误差可降低50%以上,圆度平均误差可降低70%以上。     

用样条函数法分析厚板自由振动

本文采用多结点基样条函数积分法对普通样条函数法作了改进,并用改进的样条函数法分析了等厚度的矩形、圆环形厚板及变厚度的矩形、圆环形厚板的自由振动.本文的工作表明,改进的样条函数法具有精度高、工作量少、使用方便、适应性较好等优点,是一个很有实用价值的方法.     

圆板基础上隔振参数的简便算法

以粘弹圆板作板状柔性基础的力学模型。首先建立隔振系统的运动微分方程组,通过微分方程和边界条件的拉氏变换,导出原始隔振系统的传递函数和振动传递率。然后利用三项简化原则导出等效离散系统力学参数的解析式。数值计算结果表明,基础激励频率接近圆板的主频率发生共振时,可用两级离散隔振系统作为原始混合力学系统的等效模型。在有实用价值的参数范围内,此种算法能满足工程设计计算的要求。     

圆膜振动的可视化研究

对圆膜的振动进行了理论分析,利用MATLAB强大的绘图功能对其振动规律进行了可视化处理。结果表明该可视化方法极具优势,可使复杂、冗繁的理论表达式变成简单、直观的图形或图像,从而使抽象、深奥的物理学原理变得浅显、易懂。此研究有一定的实际价值。     

圆锯片极坐标横向振动理论方程的建立

针对木工圆锯片的形状特征,考虑木工圆锯片的质量,根据瑞利-里兹法建立适合木工圆锯片的形状特征函数,采用极坐标方式推导木工圆锯片的振动方程.依据建立的振动方程可进行木工圆锯片振动模态分析和受力分析,为探索噪声机理、降低木工圆锯机横向振幅、提高锯切精度和出材率以及降低噪声污染提供理论依据.     

半空间地基中虚土桩模型的精度分析及应用

对虚土桩模型求解半空间地基上刚性圆板垂直振动特性的精度及应用进行研究.首先将刚性圆板正下方直到基岩的圆柱形土体看作虚土桩,通过求解桩土耦合振动,得到了简谐荷载作用时刚性圆板下均质滞回材料阻尼土体振动位移解,进一步利用该解,根据桩土接触面的边界条件来考虑桩土耦合作用,求解虚土桩的动力平衡方程,进而得到了桩土体系的定解.然后将虚土桩模型得到的刚性圆板的动力特性与现有精确解进行对比分析,结果表明本文解与现有精确解较吻合,具有足够高的精度.最后讨论了主要参数对虚土桩顶复刚度的影响.     

弧向裂纹圆板的振动与辐射声场

目的探究弧向裂纹对薄圆板声振特性的影响规律。方法用瑞利-里兹方法求解弧向裂纹对周界固定薄圆板振动特性的影响。在有限元模态分析的基础上,导出数据,利用离散瑞利积分,求解人工裂纹圆板前五阶模态辐射声场在距离板中心0.5 m的球面上的声场指向性,探究裂纹对辐射声场的影响规律。结果弧向裂纹位于a/2附近时,周界固定裂纹圆板的振动基频随裂纹长度的增加而降低;得到了裂纹圆板低阶模态辐射声场指向性。结论可用于裂纹圆板声振特性研究。     

轴向运动矩形薄膜的横向振动控制

利用有限差分法,导出了轴向运动矩形薄膜横向振动控制系统的状态方程。应用次最优控制法和速度反馈法,对轴向运动矩形薄膜横向振动的控制问题进行了研究,给出了最优控制律,保证了控制系统的稳定性。Matlab仿真结果表明,该方法能够有效地控制轴向运动矩形薄膜的振动,减少控制能量的消耗。     

圆盘振动的主动控制

应用非接触式的电磁作动器，采用模拟器件设计了一整套圆盘横向振动的主动控制系统，并对圆盘进行了振动主动控制实验．其特点是能发出大的控制力、非接触传感，其中功率放大电路具有响应从直流到交流信号很宽频率的响应范围．该系统结构简单，具有较好的控制效果．     

基于制造误差的新型无同步齿轮液压振动锤同步性研究

为研究由实际制造引起的机械系统差异对系统自同步能力的影响,提出了以双马达无同步齿轮液压振动锤为研究对象,结合流体力学、机械振动、机械系统动力学和机电液耦合动力学理论,建立了新型无同步齿轮的液压振动锤模型。运用matlab/simulink计算机数值仿真对该模型进行研究,分析了机械系统的差异对系统自同步振动的影响规律。仿真结果表明,由制造误差造成的偏心块质量差异和回转轴系的摩擦系数差异,差异在一定范围内液压振动锤可以实现同步振动。当超过这一范围时,系统同步性消失,无法实现同步振动。试验结果表明,建模仿真正确反映了机械系统差异对系统自同步能力影响的规律。     

轴对称膜大变形的一个新的理论模型

本文根据美国佐治亚理工学院陈又亮博士提出的轴对称膜大变形的一个新的理论模型,解出内、外固定环膜的变形问题,计算结果与实验基本吻合。同时用此理论模型又解出了平面圆膜的膨胀问题,得到了与其他学者相同的结果。     

低频振动切削过程的理论研究

对振动切削和普通切削的运动过程进行了理论研究，其中包括受力分析和运动分析，并且建立了相应的数学模型，同时基于Merritt等人所建立的普通切削系统的闭环模型，合理的建立了低频振动切削系统的闭环模型，并且比较了振动切削与普通切削机理之问的差异，为振动切削机理的完善奠定了基础。