压电陶瓷压力与应电压曲线测试分析

给出了一种新型测量压电陶瓷所受压力与应电压曲线的方法，即用小球冲击压电元件，测出动量与电压的关系曲线，该曲线可类比于压力与应电压曲线．实验结果表明，压电陶瓷的压力与应电压的关系不总是线性的，这与理论推算结果一致，证明了实验方法的正确性与实用性．     

新型环状谐振径向弹性超材料结构低频带隙机理研究

针对具有低频减振带隙的径向弹性超材料结构不易加工,且不能满足工业需求的问题,提出了一种由单一材料构成的新型环状谐振径向弹性超材料结构。相比传统径向弹性超材料结构,这种新型结构由外部八边形以及内部结构通过连接块相连接而构成。有限元计算结果表明,其能带结构图中存在的两个完全带隙与有限周期结构的频响函数曲线中带隙吻合,其中第一带隙位于2 171.9～2 716.9Hz之间,第二带隙位于4 747.5～9 067.5Hz之间。通过分析带隙边界处特殊点的本征位移场,可知第一与第二带隙分别是由于内部结构和八边形基体的局域共振所形成。进一步研究了结构参数对带隙位置和带隙宽度的影响,结果表明内部结构半径与连接块宽度参数会影响内部结构的质量以及连接块的等效刚度,进而影响所有带隙的变化,而八边形基体宽度仅对高频带隙影响较大。本研究中径向弹性超材料结构所产生的低频带隙对于工业设备有潜在的应用。     

大截面变幅杆的有限元分析

应用Ansys通用有限元程序,对指数形变幅杆进行了模态分析,得到了纵向振动共振频率、位移节点、放大系数等参数.在此基础上,采用同一数学模型对较为复杂的大横截面指数形变幅杆进行了模态和谐态分析.结果表明,应用有限元分析方法获得的精度较高,这对较大横截面指数形变幅杆的设计和研究具有一定参考价值.     

圆柱壳高频弯曲振动的能量有限元分析

为了利用能量有限元方法得到圆柱壳体任意一点的高频振动响应,根据薄壳理论和能量平衡关系,推导了圆柱壳弯曲振动能量密度的控制方程,并运用有限元方法对圆柱壳弯曲振动能量密度的控制方程进行了求解.计算了3种不同激励下圆柱壳的能量密度分布,并对能量有限元方法和统计能量方法的计算结果进行了比较.有限元方法的分析表明,使用能量有限元方法能够获得更详细的结构振动响应信息,而用统计能量法只能得到整个圆柱壳体的平均能量信息,推导得出的能量密度方程与梁的能量密度方程类似,只适用于计算圆柱壳高频轴对称弯曲的振动响应.     

阶梯形变幅杆的有限元分析

阶梯形变幅杆具有易于加工、变幅比大的优点,是常用的四种单一变幅杆之一。有限元方法是一种成熟、可靠的数值模拟方法。建立了阶梯形变幅杆的有限元模型,用有限元方法研究了一组阶梯形变幅杆的谐振频率,比较了阶梯形变幅杆谐振频率的有限元分析结果、理论值和实验值,分析了三种方法在变幅杆设计中的优缺点及各自产生误差的原因。