变截面杆纵向和扭转振动分析的振型迭代法

本文应用Newmark方法分析杆的纵向和扭转振动。将杆作自由振动的微分方程作降阶处理后,和梁的弯曲理论作类比,给出了一个迭代算法。计算表明,该法对寻求各种形状杆的自振频率是非常有效的。     

变截面杆弯曲振动的Timoshenko方程

从三维弹性力学的基本原理出发,论证了对称变截面杆弯曲振动的 Timoshenko方程的正确性,并讨论了它的适用范围.     

KELVIN型变截面直杆的纵向自由振动

对KELVIN-VOIGT型粘弹性变截面直杆的纵向自由振动问题,采用了归一化幂级数解法,导出了幂级数中待定复系数的递推公式,建立了各种支承下的复特征方程.数值计算以锥形变截面杆为例,分析了该模型材料的无量纲延迟时间及不同楔形比对振动频率和衰减系数的影响.该方法也可用来计算可展开为幂级数的其它粘弹性模型的变截面直杆的纵向自由振动分析.     

一种新型变截面杆的纵振动

用一种新的试探函数方法,研究了变截面杆的纵振动问题。首先用试探函数方法,研究一般变截面杆的纵振动控制方程,得到了一种新型变截面杆,并给出了此杆控制方程的贝塞尔函数形式的精确解析解。其次,求出了两端自由边界条件下的频率方程,计算出了无量纲固有频率,并绘制位移振幅变化曲线,分析了节点位置、放大系数和形状因数等性能参量。结果表明,新型变截面杆有较大的形状因数,放大系数也有一定的提高。结果对一种新型变截面杆的设计具有一定的理论参考价值。     

粘弹性圆轴的扭转振动与粘弹性直杆的纵向振动

详细讨论了粘弹性圆轴的扭转自由振动和稳态振动,其分析方法也适合于粘弹性直杆的纵向振动。     

有限段法解非均质变截面杆纵向振动固有频率

对于非均质变截面杆,我们把它划分为很多的小段,当每段的长度很小时,可认为在每段内是均质等截面杆。这样,每段杆所满足的微分方程就可精确求出;然后,利用段与段之间的连续条件导出了一个传递公式;最后,利用边界条件求出了固有频率。     

一种变截面杆的超声弯曲振动分析

利用直杆弯曲振动的Timoshenko理论,求出等厚度矩形对称变截面指数杆弯曲振动的振型函数以及四种边界条件下的频率方程。这四种频率方程的边界分别是:固支—自由, 自由—自由,固支固—支,简支—简支。同时又给出了在超声振动情况下谐振长度的表达式,并对两端自由杆超声弯曲振动的变帽作用作了详细讨论。     

变截面桩扭转振动与纵向振动桩顶响应对比研究

利用拉普拉斯变换,对严格考虑桩土扭转耦合振动条件下,桩顶受到任意激振扭矩作用的弹性支承桩桩顶频域及时域响应进行解析求解,推导求得了桩顶速度频域响应的解析表达式和半正弦脉冲激励作用下的桩顶速度时域响应半解析解;将本文所得严格解与纵向振动严格解的桩顶速度频域和时域理论解进行对比研究,得到若干重要结论.研究成果为桩基检测中纵向振动测桩的不足给以补充.     

变截面杆轴向和扭转振动分析的摄动法

基于变截面杆是工程结构中应用广泛的承力构件,采用摄动法研究变截面杆轴向和扭转固有振动。推导求解二阶线性齐次微分方程的摄动法,并采用该方法求出变截面杆轴向和扭转振动平衡微分方程的近似解析解;结合边界条件得到固有频率的特征方程,计算变截面杆轴向和扭转振动的固有频率。通过算例分析变截面杆轴向和扭转振动固有频率与形状参变量之间的变化规律,确定变截面杆形状参变量变化时固有频率极大值和极小值。研究结果表明:该方法简便实用,且有良好的近似性。     

阶形杆纵向振动的最优控制

讨论了阶形杆纵向振动的一类最优控制问题，并给出一种算法，通过计算机仿真表明这一算清和最优控制效果的有效性。     

变截面梁振动固有频率的计算

研究在实际应用中几种最常见的变截面梁的固有频率的计算方法和步骤.利用变系数线性微分方程的通解,在一定的边界条件下得到固有频率的解析表达式,再运用数值计算方法计算出所得频率方程的根,得到精确度较高的固有频率的近似值.     

变截面弹性杆的热过屈曲分析

基于Kirchhoff假设和轴向可伸长杆几何非线性理论，建立了受均匀静态升温场作用的两端不可移简支一夹紧变截面杆热弹性过屈曲控制方程。采用打靶法和解析延拓法数值求解所得强非线性常微分方程边值问题，获得了相应的过屈曲响应。以横截面宽度不变，高度沿轴向线性变化的变截面杆为例，绘出了平衡构形以及二次平衡路径。     

变截面桥墩复合振动基频近似算法

为了快速准确地估算出桥墩的振动基频,在瑞利法和Southwell频率合成法的基础上导出了变截面桥墩复合振动基频的计算公式.将基频表示成各惯性元和复原元所组成子系统的频率合成,其中惯性元为墩身分布质量和墩顶集中质量;复原元包括基础变形、墩身弯曲和剪切变形.然后用有限元建模来验证该方法,并分析了不同变截面系数和墩顶附加质量比对桥墩基频的影响.计算结果表明,导出的公式与有限元计算结果很接近.该方法适用于各种基础类型的桥墩和高耸结构基频的估算.     

变截面梁大挠度振动的Quadrature解

使用Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ法求解了全简支和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，当退化为等截面梁其与一有文献的精确高度一致，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。     

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．     

高次非线性弹性杆纵向振动方程的摄动分析

对在计入横向惯性效应后的非线性弹性杆纵向波动方程进行了分析，通过建立非线性双曲方程组，在n≥2和小振幅、长波长的一般情况下，根据远方场简单波理论，采用向量摄动法，将方程化为变形KdV方程，并给出了方程的解析解。     

楔形杆纵向振动及弹性稳定的渐近解

把含有小参数的二阶线性齐次方程转化为含有大参数的二阶线性齐次方程，然后求出含有大参数的二阶线性齐次方程的渐近解，利用此渐近解即可求出楔形杆件结构的纵振自主频率及弹性失稳时的临界载荷。     

非均匀杆纵向自由振动的高频渐近性质

本文将非均匀杆纵向自由振动的特征值微分方程化为积分方程。通过对积分项的估计,分析了一般边界条件下非均匀杆纵向自由振动的高频渐近性质,给出了高阶时特征值问题的渐近解。