基于Matlab的大型梁结构固有振动边界元法仿真

简要分析了边界元法在梁类结构振动仿真研究中的优点和缺点,应用边界元法对矩形梁弯曲振动进行了固有振动仿真分析,当梁的弹性常数改变时,结构的固有振动频率会相应地改变,为通过改变结构材料参数来改善梁结构的动力学性能进行理论探索．     

薄板自由振动虚边界元解法

依据虚边界元法思想,提出一种求解薄板自由振动问题的新算法,通过采用薄板弯曲问题的静力基本解建立了薄板自由振动问题的虚边界积分方程,及满足边界条件和域内点动力位移方程,将薄板自由振动问题转变为代数特征值问题,可直接求解,与边界元直接法相比,本方法无需处理奇异积分,避免了“边界层效应”,而且思想简单,计算省时、方便,算例证实了本方法的可行性和计算精度。     

各种支承连续梁的振动频率方程

本文利用传递矩阵法,导出各种支承和各种边界条件连续梁振动频率方程的统一公式。公式形式简单,关系清楚,便于电子计算机计算。     

振动边界单元影响度特点与降噪控制策略

以亥姆霍兹积分公式为基础的边界元法表明,封闭区域内某一点的声压可以看作是以边界面上各单元为声源发出的声波在这一点的叠加,而每一个单元对该点的声压的贡献程度可以用该单元的影响度表示．通过影响度分析,可以确定影响区域内噪声的主要单元,从而为有效降低噪声提供依据．在介绍边界单元影响度概念的基础上,对影响度的特点和根据影响度控制噪声的策略进行了讨论,认为,为有效降低目标点附近的噪声,应优先控制影响度较大单元的声辐射,并举例说明根据单元影响度降低噪声的方法．     

薄板和不可压流体耦合振动的边界元法研究

研究薄板在不可压流体中的耦合振动，提出了把板振动的惯性力与流体作用于板上的动压力均钠入到面分布载荷一项中；从而获得了求解此类结构振动的问题的特殊的，高效的边界元算法模型。并难过了实例验证。     

波动方程的边界元解法

本文研究了求解二维域波动方程的边界元方法,给出了数值计算公式。通过对一个在Heaviside型力函数作用下的一维棒运动的计算,说明该数值方法是有效的,易在计算机上实现。     

二维Laplace方程Dirichlet问题直接边界积分方程的Galerkin解法

用Green公式和基本解推导得出的直接边界积分方程来求解二维Laplace方程的Dirichlet问题.对直接边界积分方程大都采用配点法求解,还未见有实际用Galerkin边界元来解的报道.对Laplace方程的直接边界积分方程进行变分后,利用Galerkin方法,同时采用线性单元变分对方程进行了求解.该方法需要在边界上计算重积分,推出了第一重积分的解析计算公式,对无奇异性的外层积分则采用高斯数值积分.数值实验表明该方法是可行有效的.     

离心风机蜗壳振动声辐射的定量预测

针对离心风机蜗壳振动产生的声辐射,提出了一种基于边界元分析的声辐射定量预测方法:根据蜗壳声辐射的边界元模型布置振动测点,测量其法向振动的加速度谱;提取加速度谱中峰值较高的基频和旋转频率分量,并将其转换成速度谱后加栽于数值模型的对应节点上,作为声辐射问题的速度边界条件;利用边界元法计算声场及声功率,预测蜗壳振动产生的噪声.结果表明:结构振动声比气动声小很多,相对于风机进出口的气动噪声而言,蜗壳因振动辐射的噪声可以忽略不计;当风机进出口安装消声器后,蜗壳振动的辐射噪声可能成为主要噪声源.基于边界元分析的蜗壳振动辐射噪声定量预测方法也可以应用到其他壳体振动辐射噪声的预测中.     

高速船垂向振动计算的流固耦合分析

寻求一种既能提高高阶计算精度,又计算简便能满足工程要求的实用计算模型,以提高振动预报的精度,这对于高速船的设计计算是迫切需要的,建立了二维模型杆-膜和梁-膜模型,船体结构部分采用二维有限元法计算,流体部分采用考虑线性自由表面条件和采用高频极限近似两种二维边界元法计算,应用改进的行列式搜索法以及交叉迭代法求解特征值及对应的特征向量,解决流固耦合问题.通过采用不同的附加质量计算方法以及不同的模型(杆-膜或梁-膜模型)分别进行计算,并对结果进行了比较分析.实船计算表明,编制的程序计算结果可靠,具有较强的工程实用价值.     

Free Vibration Analysis of Laminated Composite Beams Using Differential Quadrature Method

IntroductionFiber- reinforced composite materials have foundnumerous applications in many engineering fieldsdue to their outstanding engineering properties,such as high strength- to- weight ratio and highstiffness- to- weight ratio.Specially,compositebeams are widely used in the aerospace industry,automobile industry,robotics and sportingappliances.The dynamic characteristics of thesestructures are of greatimportance in the design andservice process.　 As acknowledged by some researchers[1] ,t…     

样条有限点法分析旋转变截面Euler梁弯曲自由振动问题

基于Euler-Bernoulli梁理论,采用样条有限点法建立旋转变截面梁弯曲振动分析新模型.通过沿梁轴线均匀布置一定数量的样条节点对变截面梁样条离散化,采用三次B样条函数对变截面梁的位移场进行插值.考虑截面尺寸变化和旋转离心刚化效应的影响,基于Hamilton原理推导出旋转变截面梁计算模型的总刚度和总质量矩阵表达式,编制程序对旋转变截面梁动力特性进行分析,并建立ANSYS有限元模型进行比较验证.结果表明:本文解答与文献和有限元解答吻合良好,本文模型具有计算精度好、建模效率高、边界条件简单和程序编制方便的优点,可适用于不同边界约束、截面变化率、截面变化类型、旋转角速度和轮毂半径条件下的旋转变截面梁的弯曲自由振动问题.参数分析表明截面变化率和旋转角速度对旋转变截面梁动力特性有重要影响.     

减缓细长轴车削加工时振动的方法

从振动的角度分析了细长轴车削时变形情况和在主车削力作用下细长轴的动特性,通过有限元法仿真了细长轴振动的模态特性.通过对比分析,证实了使用浮动跟刀架能有效地补偿控制振动以减少径向振型的振幅,从而明显地减小细长轴的加工误差.     

复合单元法在变截面梁自由振动分析中的应用

对复合单元法理论进行简单介绍,利用该方法获得了多阶梯变截面梁和渐变截面梁的有限元动力分析方程。在此基础上通过求解广义特征值问题得到了梁的前几阶固有频率振型。在划分不同单元数目的情况下,对利用复合单元法(CEM)和有限单元法(FEM)以及其他理论方法所得的固有频率进行比较,进一步结合软件ANSYS求解的结果进行比较。数值仿真结果表明:复合单元法具有计算量小、计算精度高的优点。因此,在结构动力分析中有一定应用前景。     

Vibration Analysis of Timoshenko Beams on a Nonlinear Elastic Foundation

The vibrations of beams on a nonlinear elastic foundation were analyzed considering the effects of transverse shear deformation and the rotational inertia of beams. A weak form quadrature element method (QEM) is used for the vibration analysis. The fundamental frequencies of beams are presented for various slenderness ratios and nonlinear foundation parameters for both slender and short beams. The results for slender beams compare well with finite element results. The analysis shows that the transverse shea...     

高速往复式内燃机应用平衡轴降低振动和噪声综述

往复式内燃机由于有不平衡往复惯性质量 ,使其振动及噪声随发动机转速增加而迅速增加 加平衡轴的方法可以显著降低高速往复式内燃机的振动和噪声 文中讨论这项技术在直列三、四、五缸及V型六缸发动机上的应用 该技术在国外越来越广泛地应用于轿车用高速往复式内燃机 (汽油机和柴油机 )及拖拉机用柴油机 ,国内也有部分引进机型采用平衡轴降低振动和噪声     

水轮机主轴横向振动分析的有限单元法

针对三支点双悬臂、三支点单悬臂及二支点双悬臂水轮机主轴,分别建立了相应的有限元振动分析模型,导出了相应的振动分析方程,并采用逆迭代法求解主轴的第一阶自振频率。本方法已在计算机上实现。计算结果表明,本文方法精度高,程序运行可靠。     

基于能量准则的梁振动控制的LQR方法

针对压电层合结构振动的LQR控制方法,为了改善结构振动控制的效果,对选用结构振动能量和控制信号能量作为控制目标函数的算法作了初步研究,为LQR方法中的权系数矩阵(矩阵Q和R)的选取提供了一定的理论依据．运用该算法对压电层合梁的振动控制进行了分析计算,结果表明,该方法能达到有效控制结构振动和减小控制能量消耗的目的．     

变截面梁大挠度振动的 Quadrature 解

使用Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ法求解了全简支和全固支两种边界条件下的各两种变截面梁的大挠度自由振动频率，当退化为等截面梁时其结果与现有文献的精确解高度一致，而以Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ法求解等截面梁同一问题的文献则是求解变截面梁的特殊情形．