偏心敏感部件整体式隔振系统建模与分析

在航空航天领域,往往采用整体式隔振(WBVI)系统保护敏感设备。敏感设备质量偏心的存在会改变隔振系统的动力学特性,引起线振动与角振动的耦合,不仅增加了隔振系统设计的难度,而且会影响敏感设备的性能和工作精度。本文根据Lagrange方程建立了偏心敏感部件整体式隔振系统的动力学模型,其刚度矩阵和阻尼矩阵的非零非对角线元素体现了不同方向振动的耦合;依据此模型对系统进行了模态分析、谐响分析和宽频随机响应分析,并研究了谐振频率、响应峰值及对应频率、随机响应均方根值与偏心之间的关系。结果表明偏心的存在改变了系统的动力学特性,引起了不同方向振动的相互耦合,对结构动力学特性和响应特性有着不可忽略的影响。     

采用Galerkin离散方法的T-小波边界元法

提出一种采用Galerkin离散方法的T-小波边界元新方法.通过边界元形函数的正交变换构造T-小波,以T-小波为试函数和测试函数,采用Galerkin方法离散积分方程,对所形成的系数矩阵进行压缩,有效地降低了边界元分析的计算和存储量.此外,还提出一种系数矩阵快速计算方法,通过泰勒多项式的矩量矩阵变换得到关于泰勒多项式法向导数的矩量矩阵.此新方法的特点是只需构造1组T-小波作为基函数,克服了现有T-小波边界元法采用Petrov-Galerkin方法离散边界积分方程需分别构造试函数和测试函数、用于小波构造的计算和存储量大的问题.通过对2个中、大规模电容提取问题的算例进行求解,结果表明:此新方法在保持精度不变的情况下,可将用于T-小波构造的计算时间和内存占用量分别降低约一半.     

金属微层裂模拟中的抗拉伸不稳定人为应力方法

金属微层裂是金属在熔化状态下近表面物质的一种拉伸破坏现象,由于该问题的复杂性,一直以来模拟与实验的定量化对比存在难度.本文使用有限元方法模拟了爆轰冲击金属锡微层裂现象,发现微层裂区的模拟出现非物理现象,从而导致自由面速度和微层裂区密度分布均难以比对实验自由面DPS测速及X光结果.针对有限元模拟中出现的微层裂区密度、速度不连续等非物理现象,本文提出了一种抗拉伸不稳定人为应力方法.引入抗拉伸不稳定人为应力后的模拟结果表明:金属微层裂区密度、速度连续性有极大改善,自由面网格脱离现象得到有效抑制,在密度分布及自由面速度上均能够与实验较好符合.通过定量化对比分析认为,虽然抗拉伸不稳定人为应力是并不真实存在的虚假应力,但其作用于金属微层裂稀疏区能够达到稳定计算、减弱或消除非物理现象的作用,具有作用范围限定强、幅值小、不影响原格式守恒性等特点.本文研究突破了金属微层裂模拟与实验难以定量对比的瓶颈问题,为金属微层裂动力学规律分析及物理模型研究提供了重要的模拟技术支撑.