转动悬臂梁自由振动分析

分析了转动悬臂梁的自由振动问题,通过综合运用解析法和数值方法解决了悬臂梁振型函数过于复杂的问题.由于系统本身具有不能忽略的几何非线性因素,使所得到的系统的控制方程为一个强非线性方程.通过采用数值方法得到的系统的自由振动曲线表明,系统是稳定.     

修正TIMOSHEKO悬臂梁的自由振动分析

基于考虑剪切变形所引起转动惯量的TIMOSHEKO梁,系统地给出了悬臂梁自由振动的分析方法,并验证了分析方法的正确性,给出了数值算例.     

颗粒阻尼器对悬臂梁自由振动的被动减振作用

用"弹簧-质量块"系统模拟"悬臂梁-颗粒阻尼器"结构的一阶振动模态,建立相应的理论模型.在模型中,将悬臂梁的固有阻尼和颗粒阻尼器产生的阻尼都考虑成振动速度的线性齐次函数.结合实验数据,应用理论模型分析颗粒阻尼器产生的"阻尼比"随颗粒阻尼器填充率的变化规律,发现"阻尼比"随填充率增大先增大后减小,存在一个"阻尼比"的最大值,其对应的填充率即为最优填充率.最优填充率的存在,为颗粒阻尼器的工业生产提供关键性设计参数.     

悬臂梁碰撞振动系统的动力学特性分析

对悬臂梁碰撞振动系统的动力学特性进行了分析,建立了系统的动力学方程并进行数值求解,分析了弹簧的弹性系数变化对系统动力学行为的影响,利用全局分岔图揭示了系统通向混沌的途径,并给出对应的时间历程图、庞加莱截面图和相图以分析系统的动力学特性。从分岔图上发现了跳跃现象,通过对时间历程图的分析发现该现象是由碰撞变化引起的。     

两端具有质量块弹性支撑悬臂梁振动特性研究

文章针对两端具有质量块弹性支撑悬臂梁,基于Euler-Bernoulli梁的基本假设,计入质量块的偏心距和转动惯量的影响,利用Hamilton变分原理建立了悬臂梁的运动微分方程和边界条件,获得了计算梁固有频率的特征方程、振型函数及其正交性条件。数值计算结果表明,考虑尖端质量块的偏心距、转动惯量可提高研究结构共振频率和振型的精确度;通过调整竖向平移弹簧刚度系数、转动弹簧刚度系数及尖端质量块质量,可以改变梁的固有频率和振型形状。     

单边接触悬臂梁振动特性研究

本文采用实验分析的方法,研究单边接触悬臂梁振动系统在阶跃激励与敲击激励下系统的振动特性。利用Matlab软件对采集到的实验数据进行时频分析,发现单边接触约束条件并不改变梁的固有频率,但是在固有频率附近出现高阶谐振频率聚集的现象。     

单点面约束悬臂梁自由振动实验研究

本文应用实验方法,对具有附加单面点约束的悬臂梁,在给定初始条件下的自由振 动进行探索性的研究．由于梁的非线性边界条件,使其表现出异乎寻常的动力行为、在实验 中发现了许多十分罕见的奇异现象．除了梁与附加支座的碰触周期是无序之外。附加支撑反 力的幅值并不是单调地衰减,而是随时间呈多次起伏,颇似“拍频”,仿佛受到某种调 制,此外,还发现梁的动力行为敏感地依赖于附加支撑点的位置．     

基于不同梁理论的功能梯度悬臂梁自由振动分析

基于欧拉-伯努利梁、瑞利梁和铁木辛柯梁理论,研究了功能梯度悬臂梁的自由振动问题。在理论分析中采用分离变量法推导出了不同梁理论下功能梯度悬臂梁自由振动的解析解,进而给出了不同跨深比和材料性能梯度变化的悬臂梁前三阶固有频率。将计算结果与ABAQUS有限元模拟结果进行对比,验证了解析解的准确性,并讨论了不同梁理论在功能梯度悬臂梁自由振动分析时的适用范围。结果表明:对于跨深比大于10的细长梁,三种梁理论均适用;而对于跨深比介于5～10之间的短粗梁,铁木辛柯梁理论表现较好;梯度分布指数在0～5之间改变时,材料性质分布形式的变化非常显著,进而导致相应梁的固有频率发生较大变化,可采用改变材料性质梯度分布的方法调控固有频率来避免目标阶次的共振问题。     

剪切变形能对等截面悬臂梁横向自由振动基本频率的影响

本文利用能量法(Rayleigh法)分析剪切变形能对等截面悬臂梁横向自由振动基本频率的影响,得出了可供工程应用参考的定量结论。     

集中质量对Beck杆动力特性的影响

目的研究含有末端集中质量的Beck杆的动力特性。方法采用解析法进行研究,分析了端部集中质量对杆的一、二阶频率和随从力临界值的影响。结果建立计算模型,导出运动微分方程。结论末端质量对Beck杆稳定性有一定的影响。     

等截面悬臂梁的振动分析

在一些工程领域特别是机械工程和建筑工程领域中,有相当一部分振动问题可以近似地看作是等截面悬臂梁的振动。例如机器上根部固装的叶片的振动、机加工时刀具和工件的振动、建筑物上某些外伸部分的振动、等等。对等截面悬臂梁的振动问题作深入研究在理论上和实践上都有其现实意义     

悬臂梁在冲击力作用下的自由振动理论分析及实验验证

讨论了在冲击载荷下,悬臂梁自由振动的微分方程、传递函数并以悬臂梁的摆为例研究其对冲击信号的响应等内容,同时利用自选设计的实验系统,对上述的理论内容进行了实验验证。     

端部质量块对悬臂梁型挠曲电俘能器性能的影响

端部质量块对悬臂梁型挠曲电俘能器的性能具有显著的影响.以电吉布斯自由能为基础,基于Euler-Bernoulli梁模型,利用挠曲电材料的变分方法,推导带端部质量块的挠曲电俘能器结构的机电耦合动力学控制方程和相应的力电边界条件;利用分离变量法推导结构在短路条件下的振型正交条件和归一化振型参数;结合模态叠加法推导出挠曲电俘能器在外加简谐激励条件下位移和电势响应的解析形式.数值分析结果表明,端部质量块质量的增加和尺寸的减小可以提高俘能器输出功率并降低其共振频率,并且具有调节挠曲电俘能器最优外加电阻负载的功能.此外,当端部质量块尺寸一定时,端部质量块的质量越大,采用质点模型分析所带来的误差越明显.     

弹簧质量对振动及波动特性的影响

本文讨论考虑弹簧质量时振子系统的振动频率、振动模式,以及相应波的传播特性.结果表明:对于质量很大的弹簧,振子的振动特性主要由1级振动模式决定;当考虑弹簧质量时,各个点的运动不能完全重复上个周期的运动,表明弹簧振子并非做纯粹的简谐振动.     

梁长对悬臂梁振动测定材料动弹性模量的影响

由悬臂梁振动测定材料动弹性模量的方法,受梁长与梁高比值的影响较为明显.选用有机玻璃和聚丙烯塑料2种材质,进行由悬臂梁振动测定材料动弹性模量试验.试验结果表明,只有当梁长大于或等于5倍梁高时,这种影响才可忽略不计.同时,当梁长大于或等于3倍梁宽时,对悬臂梁振动测定材料动弹性模量的影响不明显.     

含多裂纹悬臂梁的振动分析

基于Bernoulli-Euler梁振动理论,以等效扭转弹簧模拟裂纹引起的局部软化效应,推导了双裂纹悬臂梁的解析特性方程,提出了识别裂纹参数的"特征方程曲线交点法".通过数值模拟计算,讨论了裂纹位置与裂纹深度对梁的固有频率的影响.应用有限元软件ANSYS对双裂纹悬臂梁进行模态分析,将得到前3阶固有频率作为实测参数,代入双裂纹悬臂梁的特征方程,通过绘制特征方程曲线图,通过交点确定第2条裂纹参数,最后利用数值算例验证了该方法的有效性.     

不同模量铁木辛柯梁的自由振动特性分析

研究了拉压不同弹性模量梁的自由振动问题.利用不同模量材料纯剪切应力状态单元体,推导了拉压不同模量材料的剪切弹性模量表达式.基于弹性力学、结构力学及不同模量理论,建立了不同模量铁木辛柯梁及欧拉—伯努利梁的振动微分方程,推导计算了不同模量简支下的铁木辛柯梁的自由振动频率.当考虑材料不同拉压弹性模量时,中性轴在振动过程中发生跳变,使主振型函数成为分段函数.结果表明,不同拉压弹性模量对梁的固有频率有较大影响,拉压模量的不同可使结构固有振动频率减小,这对结构振动是个值得关注的安全问题.     

附加集中质量矩形板的强迫振动分析

为了对附加质量板的振动响应特性进行分析,在附加集中质量矩形平板振动模态的基础上,结合无附加集中质量板的振动特性,求得了附加集中质量板的振动响应解析解,并分析了附加集中质量对板的振动响应的影响.同时考察了在点、线、面3种不同的激励下,平板强迫振动响应的差异.结果表明:附加集中质量会降低原平板的一阶固有频率,且会适当减小原平板高频时的受迫振动响应量.不同的激励方式对原平板低频的平均加速度级的影响不大,而对板高频强迫振动响应的影响比较明显.点、线、面3种激励载荷产生的受迫振动响应依次降低.     

预应力对基座振动特性的影响分析

设备安装引起的预应力会影响基座的振动特性。基座主要由梁板结构组成,该文首先从理论推导出发分析了预应力对简支梁、板固有频率及导纳的影响,并验证了有限元方法计算预应力结构振动特性的准确性;然后利用有限元方法计算了预应力对加筋板结构振动特性的影响,最后分别计算分析了设备安装对刚性台架上的淡水泵基座以及对实艇浮筏基座振动特性的影响。结果表明预加载荷对梁板结构低频振动特性影响较为显著;设备安装对刚性台架上的淡水泵基座低频导纳峰值频率处的影响较为明显,尤其是跨点导纳;设备安装对实艇浮筏基座导纳的影响可以忽略。     

悬臂梁自由端受集中力作用时大挠度问题的近似解

应用伽辽金法求出了悬臂梁在自由端承受集中力作用时大挠度问题的近似解计算表明近似解精度较高,为工程设计捉供了简便的方法。