弹体结构局部响应放大的现象研究

针对弹体装药安全性问题,开展弹体侵彻混凝土靶过程中装药动态响应机理的研究。结合实际弹体结构的典型特征,建立了含间隙结构装药非线性响应理论模型,通过理论分析计算揭示不同间隙或不同载荷频率下结构的局部响应放大现象;采用有限元数值模拟方法验证理论计算结果的正确性;设计了振动台试验进一步验证理论与模拟仿真的结果的真实性。通过理论、数值模拟与实验相结合的方法,研究了低强度载荷作用下装药点火与起爆现象的内在机制。研究结果表明弹体在逐层侵彻多层混凝土靶时,弹体结构产生的振动对弹体力学响应、装药安定性有着较大影响,弹体结构存在一定的振动响应放大现象。     

一类对称双势阱Duffing系统周期解的衍生与演化

针对自旋单自由度三次强化弹簧—质量振子系统建立的对称双势阱Duffing方程,通过把数值计算与谐波平衡半解析分析相结合,系统分析了该类Duffing系统在谐波强迫激励下周期解随激励频率变化的衍生与演化现象,获得了不同频段谐波强迫激励下系统周期解的类型、周期解的衍生模式与演化规律。分析结果表明,该类Duffing方程存在平衡点临域局部周期解以及鞍结点分岔衍生的对称、反对称与非对称等多种全局周期解;局部或无对称性的全局周期解直接通过倍周期分岔通向混沌运动;全局对称周期一解和反对称周期三次谐波解首先各自发生对称和反对称破缺,再通过倍周期分岔演化为混沌。研究有助于深化对Duffing方程非线性现象及其演化规律的认识。     

基于Rayleigh-Ritz法的复合材料薄壁圆柱壳热屈曲和热模态分析

摘要：热环境中的结构受热效应等的影响,结构刚度会发生变化,进而结构振动模态对几何参数、材料参数等的敏感性也会改变。针对纤维增强复合材料圆柱壳,建立能量方程,计入面内热载荷对圆柱壳做功,使用Rayleigh-Ritz法求解屈曲温度及振动频率等,使用有限元法验证了计算模型的准确性。重点关注了不同的几何参数、铺设角度及铺设方式下温度对圆柱壳的振型的影响。研究结果表明振动模态越接近屈曲模态,温度对频率的影响越大,且各阶振型的周向波数不同,温度对振动频率的影响也不同;圆柱壳越厚或越短,基频振型的周向波数越多;温度小于0.95倍屈曲温度时,温度增加基本不改变基频的振型,但接近屈曲温度时,在某些铺设角度下,某些振型的频率下降至低于原基频,发生振型跃迁。