采用移轴技术在SAP5程序实现刚体模态计算

论述了如何采用移轴技术实现对刚体模态的计算，并将移轴求刚体模态的技术引入著名的SAP5程序中，实现了对刚体模态的计算。     

刚体绕定点运动的等效转轴及转角

根据刚体运动学中的欧拉定理：刚体绕定点运动时的任何位移，可以绕通过定点的某一轴转动一次实现。本文用矢量绕与其相交的轴的转动公式及动坐标系绕原点转动时的坐标变换公式，导出了刚体绕直角坐标系的三个轴转动时对应的等效转轴的计算方法及转角的计算方法。     

关于刚体对轴的转动惯量问题的计算

在普通物理力学的刚体力学部分中,总要遇到刚体对轴的转动惯量的计算问题.对高等院校的物理系一年级学生来讲,高等数学的进度远远满足不了力学课的要求,这就给计算刚体对轴的转动惯量带来了一定的困难.下面就用简单的一重积分及关于刚体对轴的转动惯量的二个基本定理,从二个基本的例题出发,可推出一些均质规则刚体对某些轴的转动惯量.     

移频技术在子结构低阶主模态截断中的应用

提出固定界面模态综合法中子结构低阶主模态的截断方法.对子结构自由振动微分方程做移频处理,采用包含惯性力影响因素的子结构准静力模态进行坐标变换,降低了子结构低阶主模态对系统中频段模态的贡献,实现了子结构低阶主模态截断.采用该方法分析某白车身有限元模型160～190 Hz的动态响应特性.结果表明:引入移频技术后,相比传统固定界面模态综合法,子结构保留的主模态数量从之前的1 836阶下降至297阶,计算时间减少27.7％,说明该方法能有效提高复杂结构中频段动态响应计算效率.     

移频算法在加速子空间迭代法中的应用

基于子空间迭代法,采用移频加速算法,开发了一个高效、稳定、内存消耗低的移频子空间迭代特征值求解器SSubspace. 给出了详细的移频子空间迭代法求解广义特征值问题的步骤及关键参数的选取. 对刚度矩阵奇异时特征值的求解进行了探讨,实现了对刚体模态的求解. 与Intel MKL特征值求解器(FEAST v2.1)相比,SSubspace的求解效率高于FEAST,且内存消耗低于FEAST. SSubspace理论上可以求解出所有阶的特征值,且计算时间随特征值数的增加近似成线性增长关系,可用于求解大阶数特征值问题、大型矩阵的全特征值问题.     

移轴技巧在模态综合法中的应用

本文把移轴技巧应用于模态法中,结果大大提高了模态法的使用效率;文中附有计算实例,证明了本文方法的有效性。 一、移轴原理在动力分析中应用 在求解广义特征值问题 tK)｛y｝、。’iM3｛y｝(1)时,如果已经知道了某自振频率。,的近似值三’,则可应用移轴技巧来计算。,,具体作法是把(1)写为 tK-& ;M3｛y｝。(。‘*&;)[M3｛y｝(z)上式叫作轴移的广义特征方程。由于…Z一乙引远小于其它的卜3一叫【(j—1,2,…,i一卫,i+1,…),因此应用迭代法就能非常快地求出(2)式的(。。S一&;)来,这是移轴技巧的一个很重要应用。在(2)式中,由于(。3一o;)非常…     

磁矩的平行轴定理

带电体定轴转动的磁矩计算与刚体定轴转动的转动惯量相仿，平行轴定理有助于磁矩计算。     

移动刚体激励的梁的振动分析和实验

目的 研究移动刚体激励下弹性梁的振动响应特点。方法 对移动刚体激励下弹性梁振动响应进行理论分析;对以一端简支另一端自由,中间有铰链支撑的弹性梁为例进行仿真计算和实验测试,得到弹性梁在移动刚体激励下的振动响应,进而研究移动刚体激励下弹性梁振动响应的特点。结果 仿真计算了移动刚体在不同情况下弹性梁振动的位移响应曲线和加速度响应曲线,实验测量了移动刚体在不同情况下弹性梁端部的位移响应和速度响应。结论 移     

频域子空间模态参数辨识的改进算法

针对频域子空间算法计算量大而受到的使用限制,提出了一种频域子空间模态参数辨识的计算方法。该方法对输入和输出的频域数据进行分段,再重新计算广义算子,构成新的状态方程,从而实现模态参数辨识。对该方法进行了仿真验证,并利用该方法对某变截面轴进行了模态参数识别,获得了与有限元计算结果相一致的计算结果,从而证明了方法的可靠性。该方法能够减小单次计算量,从而能够使频域子空间方法在普通计算设备上实现应用。     

复合材料网架实心舟载重门桥受撞击动力计算

为评估一种新型舟桥器材-复合材料网架实心舟的强度性能，对由复合材料网架实心舟拼组的门桥在水中受撞击的情况进行了动力分析。首先计算了门桥刚体运动模态的水动力纱数，根据流固耦合关系，建立了水中门桥的有限元模型。分析得到了结构的固有模态并计算了各种工况下门桥的吃水及结构应力。结果表明网架实心舟的强度有足够保证，稳定性满足要求。     

三维虚拟现实技术下刚体转动实验的开发与应用

利用3DS MAX及Cult 3D软件操作平台,先建立三维虚拟的刚体转动实验仪器模型,再使用Cult 3D Designer编辑器,通过组织事件、动作与对象的关联编程,实现了该实验的复杂交互动作.完成基于交互式虚拟技术的刚体转动实验浏览与操纵系统.     

光纤—数字散斑相关方法的原理和应用

对光导纤维—数字散斑相关方法进行了详细的理论分析和实验研究。作者根据相关搜索法的基本思想．按照ＭＳ４２１３型图像板的存取模式，用Ｃ语言编写了专门的相关识别程序。利用光纤完成了刚体（定轴转动圆盘）全场位移测量和变形体（三点弯曲梁）挠度全场测量的两个验证性实验，实验结果与理论值吻合较好。     

关于刚体位移矩阵

本文比较深入地探讨了机构分析与综合中应用广泛的刚体位移矩阵。从刚体运动分解的基本概念出发．阐明了它的由来，明确指出该矩阵中所有元素之值与刚体位移的确定关系，与所取刚体上参考点的位置无关；证明了其末列列向量恒等于刚体上初始位置与坐标原点重合之点的位移向量。据此．进一步阐明了刚体位移矩阵与螺旋矩阵的同一性及其与坐标变换矩阵的关系。文末有一数字实例说明应用刚体位移矩阵计算刚体空间位移的螺旋运动参数。     

空间尺寸误差的分析计算

用空间刚体运动及空间位置变换矩阵导出自由刚体运动的教学描述方程。由工艺系统各环节的约束条件确定空间尺寸误差。并给出实例。     

引入刚体角速度的另一种方法

本文从定点运动的则体可由欧拉角来描写出发，通过计算则体上任意一点的速度来引入刚体的角速度．     

转动能和角动量量子化现象的解释性理论

建立无间角移和脉动周期概念,揭示定轴转动刚体、自由转动球对称刚体和旋转对称刚体的微观转动过程,从而用初等数学推出了它们的量子化的角动量公式和转动动能公式。     

地震作用下浮放设备动力分析

在地震中，建筑结构可能不会倒塌，但建筑中的浮放设备可能发生滑动、摇晃或倾覆而造成损失．把地震波减化为水平向谐波，浮放设备简化为搁置于刚性平面上的刚体，研究了可能发生的运动状态及其控制方程，并对倾倒的判断标准及物体与基础碰撞的行为进行了探讨．     

刚体系统动力学的一种方程

首先建立两个概念－刚体系统的基准速度与速度系数，导出关于速度系数的几个关系式，然后从牛顿第二定律出发导出刚体系统动力学的一种方程，本方程可方便地求解单自由度和多自由度刚体系统动力学问题及静力学问题。     

刚体绕定轴转动动能定理的验证

刚体绕定轴转动的动能定理在刚体力学中居于重要的地位，在工程上有很多应用，为此，设计了一种验证该定理的方法。     

带挠性梁的充液飞行器边界控制

考虑在惯性空间中全充液挠性飞行器的控制模型,轻挠性梁一端固于刚体,另一端自由。系统动力学方程由主刚体欧拉方程、液体的平均化Ｈｅｌｍｈｏｌｔｚ方程和梁的欧拉方程耦合而成。研究表明,借用适当的作用于梁自由端的边界控制,作用于主刚体的控制力矩及作用于液体“等效刚体”的阻尼力矩,能使整个系统稳定。