求解非线性动力方程的一种齐次扩容精细积分法 被引量：11

1

作者 向宇 袁丽芸 +1 位作者 邹时智 马小强 《华中科技大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第8期109-111,共3页

提出了求解非线性动力方程的一种齐次扩容精细积分法.首先利用泰勒公式将动力方程的非线性部分在tk时刻展开至二阶或更高阶级数,然后将1,(t-tk)和(t-tk)2/2等扩充到状态方程中,建立了便于用精细积分法计算的齐次方程形式.该方法能有效... 提出了求解非线性动力方程的一种齐次扩容精细积分法.首先利用泰勒公式将动力方程的非线性部分在tk时刻展开至二阶或更高阶级数,然后将1,(t-tk)和(t-tk)2/2等扩充到状态方程中,建立了便于用精细积分法计算的齐次方程形式.该方法能有效避免系统矩阵的求逆问题,且在保证具有较高计算精度的前提下,能使积分步长有效拓宽,提高了计算效率.为适应实际计算,还提出了一种通过迭代修正间接计算导数的方法.计算结果表明所提出的方法具有较好的计算精度和可靠性,是一种求解非线性动力方程的有效方法. 展开更多

关键词 非线性动力方程 精细积分法 齐次扩容 迭代修正

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非线性系统控制方程的齐次扩容精细积分法 被引量：6

2

作者 向宇 黄玉盈 +2 位作者 袁丽芸 陆静 马小强 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2007年第12期40-43,67,共5页

基于齐次扩容精细积分法,提出一种新的求解非线性微分方程的高精度预测-校正算法。首先,借助Tay-lor级数展开,在一个积分步长内将非线性方程转化为线性非齐次方程,然后利用齐次扩容方法,进一步将其化为线性齐次方程组,便于用精细积分算... 基于齐次扩容精细积分法,提出一种新的求解非线性微分方程的高精度预测-校正算法。首先,借助Tay-lor级数展开,在一个积分步长内将非线性方程转化为线性非齐次方程,然后利用齐次扩容方法,进一步将其化为线性齐次方程组,便于用精细积分算法求解。为了避免繁琐的导数推导和计算,采用修正Euler法作为预测步、齐次扩容精细积分法进行多次校正计算的方案,获得了较高精度的计算结果。所提出的方法算法简单,编程容易,且避免了系统矩阵的求逆计算,具有更加广泛的应用范围,适用于多自由度、强非线性非保守系统的求解。 展开更多

关键词 非线性系统控制方程 精细积分法 齐次扩容 预测-校正

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斜齿轮动态啮合及疲劳寿命分析

3

作者 袁丽芸 杨晓涛 +2 位作者 黄院星 付学中 宋锦江 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第5期1900-1911,共12页

为了对高速斜齿轮啮合进行探究,首先通过有限元法构建多自由度的转子-轴承系统动力学方程,并计算齿轮啮合的固有频率,通过Newmark-β法计算位移响应,之后应用KISSsoft建立几何模型并对其齿形在齿廓和齿向两方面进行修形,应用ANSYS Workb... 为了对高速斜齿轮啮合进行探究,首先通过有限元法构建多自由度的转子-轴承系统动力学方程,并计算齿轮啮合的固有频率,通过Newmark-β法计算位移响应,之后应用KISSsoft建立几何模型并对其齿形在齿廓和齿向两方面进行修形,应用ANSYS Workbench对修形前、后的斜齿轮副进行瞬态分析,并通过在等效应力、疲劳寿命和安全系数方面进行对比分析。结果表明:修形后的斜齿轮等效应力下降,疲劳寿命增加,安全系数提高,证明该修形方式的可行性,为设计高速斜齿轮啮合研究提供了参考。 展开更多

关键词 斜齿轮 修形 动态啮合 疲劳寿命

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多层框架结构静力分析的精细元法 被引量：5

4

作者 赖国森 向宇 +1 位作者 袁丽芸 黄晓旭 《广西工学院学报》 CAS 2011年第1期7-12,共6页

以高精度的齐次扩容精细积分法和矩阵分析理论为基础,提出了一种新型的分析框架结构静力问题的精细元法.该方法克服了有限单元法的精度依赖单元阶数的不足,同时突破了传递矩阵法在分析多层框架结构时存在的局限.文章以两层两跨框架为例... 以高精度的齐次扩容精细积分法和矩阵分析理论为基础,提出了一种新型的分析框架结构静力问题的精细元法.该方法克服了有限单元法的精度依赖单元阶数的不足,同时突破了传递矩阵法在分析多层框架结构时存在的局限.文章以两层两跨框架为例,详细阐述了多层框架结构静力问题的精细元法求解步骤.对比算例表明本方法具有很高的精度和效率,可以达到计算机的满精度. 展开更多

关键词 精细元法 精细积分法 多层框架

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基于FEM与ESFEM耦合算法的弹性空腔声振特性优化设计

5

作者 文润旭 袁丽芸 +2 位作者 潘鹤 王林波 韩小曼 《装备制造技术》 2023年第5期35-38,57,共5页

FEM/ESFEM(有限元与边光滑有限元)耦合方法具有良好的耦合性能和较高的计算精度。采用该方法建立了弹性腔的声-结构耦合模型。此后,为了改善弹性腔的声学和振动特性,在弹性腔基础之上敷设吸声材料。为进一步地探索吸声材料的可靠性,并... FEM/ESFEM(有限元与边光滑有限元)耦合方法具有良好的耦合性能和较高的计算精度。采用该方法建立了弹性腔的声-结构耦合模型。此后,为了改善弹性腔的声学和振动特性,在弹性腔基础之上敷设吸声材料。为进一步地探索吸声材料的可靠性,并减少吸声材料的使用量,利用搜索性精确的遗传算法,智能搜索吸声材料的布局,得到吸声材料的最优布局形式。通过数值算例验证了FEM/ESFEM的耦合方法建立了二维驾驶室空腔模型,FEM/ESFEM耦合方法和网格背景下的ANSYS所得固有频率结果与参考解都比较相近,固有频率误差值都小于3%,符合误差要求,基于同一种网格的三种计算结果相对于参考解而言,在1-14阶频率处精度不相上下,说明了本文使用的耦合算法具有正确性。本文方法误差值小于ANSYS和FEM值,进一步得出了ESFEM方法比传统有限元法精度高。对驾驶室顶盖吸声材料进行了优化布置,优化后的吸声材料敷设单位相比于吸声材料全敷设减少了9个敷设单位,相对于全敷设ASPL值,优化后的ASPL值降低了0.35 dB,达到了减振降噪的效果。中高频降噪更加突出,减少了吸声材料的使用,降低了制造成本。 展开更多

关键词 遗传算法 FEM/ESFEM耦合 弹性空腔 声固耦合 优化分析

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某车型发动机后悬置支架NVH性能分析与优化 被引量：4

6

作者 王俊鹏 袁丽芸 +1 位作者 刘灿礼 金浩 《广西科技大学学报》 2017年第1期65-72,共8页

针对某车型全加速工况下引起的车内噪声及底板振动问题,应用LMS公司的Test.Lab动态测试系统对发动机动力总成进行振动、噪声和不平顺性测试,通过频谱分析和模态实验响应分析找到引发车内噪声和振动的相关故障频率;通过Hyperworks软件对... 针对某车型全加速工况下引起的车内噪声及底板振动问题,应用LMS公司的Test.Lab动态测试系统对发动机动力总成进行振动、噪声和不平顺性测试,通过频谱分析和模态实验响应分析找到引发车内噪声和振动的相关故障频率;通过Hyperworks软件对发动机后悬置支架进行仿真计算,对比试验结果和仿真结果,发现其低阶固有频率过低,与发动机的工作状态频率发生共振,使车内声品质变差,主观感觉底板有明显抖动.为此提出改进发动机后悬置支架结构来改变支架固有频率的方案,使其与发动机工作频率错开.进一步试验发现,车内噪声和底板抖动问题得到明显改善. 展开更多

关键词 发动机 后悬置支架 固有频率 模态实验 仿真分析

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覆盖被动约束层阻尼拱壳的传递矩阵解法 被引量：3

7

作者 史丽云 向宇 +1 位作者 袁丽芸 饶兴 《广西工学院学报》 CAS 2010年第1期32-40,共9页

根据线弹性薄壳理论和线粘弹性理论,在附加约束层阻尼(CLD)的剪切耗能作用下,推导出两纵边简支约束层合拱壳的整合一阶常微分矩阵方程组,该方程组由12个独立的一阶常微分方程组成,共有12个具有明确物理意义的变量.在该模型的基础上,应... 根据线弹性薄壳理论和线粘弹性理论,在附加约束层阻尼(CLD)的剪切耗能作用下,推导出两纵边简支约束层合拱壳的整合一阶常微分矩阵方程组,该方程组由12个独立的一阶常微分方程组成,共有12个具有明确物理意义的变量.在该模型的基础上,应用新型齐次扩容精细积分技术,构建出一种高效率和高精度的半解析半数值方法.算例表明这种方法具有较高的精度. 展开更多

关键词 一阶矩阵微分方程 精细积分法 拱壳

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考虑边缘效应的微镜静电力学性能分析 被引量：3

8

作者 陆静 向宇 +1 位作者 袁丽芸 马小强 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2008年第7期235-240,共6页

该文基于计及边缘效应的矩形平行板静电力计算公式,建立了扭转微镜的非线性静力学模型,分析了边缘效应对微镜静态特性和吸合特性的影响,并通过与实验数据的比较,证明该文所建立的模型更接近于实际。数值分析表明,微镜的激励电压、微镜... 该文基于计及边缘效应的矩形平行板静电力计算公式,建立了扭转微镜的非线性静力学模型,分析了边缘效应对微镜静态特性和吸合特性的影响,并通过与实验数据的比较,证明该文所建立的模型更接近于实际。数值分析表明,微镜的激励电压、微镜电极的几何尺寸等参数都会影响微镜的边缘效应,从而使微镜的静态响应产生较大的误差。因此,在某些情况下分析微镜力学性能时必须考虑边缘效应的影响。 展开更多

关键词 微镜 静态特性 吸合效应 静电力 边缘效应

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水下压电/弹性材料复合层球壳声波反射的数值研究 被引量：1

9

作者 杨昆 赵汉中 袁丽芸 《噪声与振动控制》 CSCD 2004年第3期12-14,共3页

采用有限单元计算软件ANSYS对无限水域中压电/弹性材料复合层球壳的声波反射进行了数值研究。研究表明,在压电层中加载适当的电压可以在一个圆锥形的流体区域内有效地减小壳体对于外来声波的反射,并且有可能完全消除任意选定空间点上的... 采用有限单元计算软件ANSYS对无限水域中压电/弹性材料复合层球壳的声波反射进行了数值研究。研究表明,在压电层中加载适当的电压可以在一个圆锥形的流体区域内有效地减小壳体对于外来声波的反射,并且有可能完全消除任意选定空间点上的反射。 展开更多

关键词 声学 压电材料 球壳 声波反射

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考虑边缘效应的扭转微镜的动力响应分析 被引量：2

10

作者 袁丽芸 向宇 陆静 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2007年第12期122-126,共5页

目前对扭转微镜力学特性方面的研究主要围绕静态特性展开,对于其动态特性的分析,已经给出了非耦合与耦合两种模型,但模型中的静电驱动力与驱动扭矩都是建立在无穷大板电容的基础上。而实际应用中的扭转微镜是有限尺度的,即在边缘处电力... 目前对扭转微镜力学特性方面的研究主要围绕静态特性展开,对于其动态特性的分析,已经给出了非耦合与耦合两种模型,但模型中的静电驱动力与驱动扭矩都是建立在无穷大板电容的基础上。而实际应用中的扭转微镜是有限尺度的,即在边缘处电力线会发生泄漏和弯曲,从而产生边缘效应。引入有限板电容的静电力修正公式,计及边缘效应对扭转微镜动态响应的影响。由于在计及边缘效应后,系统方程的驱动力项比较复杂,不能导出其解析表达式,故采用了数值积分方法进行相关处理,并采用迭代修正齐次扩容精细积分法求解非线性动力方程,得到了稳定、精确的数值解。计算结果显示,动态响应幅值在计及边缘效应后比未计及时要大,且扭转微镜的尺寸参数对边缘效应的影响有很大的关联性。 展开更多

关键词 MEMS 扭转微镜 边缘效应 迭代修正齐次扩容精细积分法 非线性振动

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部分覆盖被动约束层阻尼梁的动力学建模和振动特性分析 被引量：2

11

作者 陆静 向宇 袁丽芸 《科学技术与工程》 北大核心 2015年第2期211-216,共6页

考虑黏弹层的剪切作用及偏心矩的影响,结合线黏弹性理论和弹性梁的弯曲理论,建立了被动约束层阻尼梁的动力学控制方程;并采用齐次扩容精细积分技术,提出了一种分析部分覆盖被动约束层阻尼梁振动和阻尼特性的半解析半数值方法。该方法应... 考虑黏弹层的剪切作用及偏心矩的影响,结合线黏弹性理论和弹性梁的弯曲理论,建立了被动约束层阻尼梁的动力学控制方程;并采用齐次扩容精细积分技术,提出了一种分析部分覆盖被动约束层阻尼梁振动和阻尼特性的半解析半数值方法。该方法应用范围较广,计算精度较高,可适用于较高的频率范围。还分析了覆盖率、覆盖位置等结构参数对被动约束层阻尼梁的动力学特性的影响。 展开更多

关键词 被动约束层阻尼梁 动力学控制方程 半解析半数值方法 振动 阻尼

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直通穿孔管阻性消声器声学特性分析的新传递矩阵法 被引量：2

12

作者 刘灿礼 袁丽芸 +2 位作者 王俊鹏 孙润 曹振强 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2018年第9期99-103,共5页

基于现有文献建立的直通穿孔管阻性消声器声学特性的一维解析模型,将传统传递矩阵法和精细积分法相结合,提出了一种新的传递矩阵法,并应用于分析直通穿孔管阻性消声器声学特性。通过与相关文献和有限元分析结果进行对比,表明新传递矩阵... 基于现有文献建立的直通穿孔管阻性消声器声学特性的一维解析模型,将传统传递矩阵法和精细积分法相结合,提出了一种新的传递矩阵法,并应用于分析直通穿孔管阻性消声器声学特性。通过与相关文献和有限元分析结果进行对比,表明新传递矩阵法能够有效计算穿孔管消声器的声学特性,并可提高计算效率。将新传递矩阵法应用于分析此类消声器结构参数对声传递损失的影响,可为该类消声器的研究提供更为便捷的研究手段。 展开更多

关键词 新传递矩阵法 精细积分法 穿孔管 消声器 声学特性

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粘贴碳纤维布梁自由振动分析的精细积分法 被引量：2

13

作者 张婉霞 袁丽芸 向宇 《广西工学院学报》 CAS 2012年第2期19-25,共7页

基于线弹性梁理论和线粘弹性理论,根据欧拉梁的平衡方程和几何方程,结合传递矩阵法和精细积分法,推导出了粘贴碳纤维布的梁的整合一阶常微分方程组.运用新型齐次扩容精细积分法,对粘贴碳纤维布的梁的自由振动分析构建了一种半解析半数... 基于线弹性梁理论和线粘弹性理论,根据欧拉梁的平衡方程和几何方程,结合传递矩阵法和精细积分法,推导出了粘贴碳纤维布的梁的整合一阶常微分方程组.运用新型齐次扩容精细积分法,对粘贴碳纤维布的梁的自由振动分析构建了一种半解析半数值方法.数值计算和有限元结果的比较表明,该方法正确可行. 展开更多

关键词 碳纤维布 梁 一阶矩阵常微分方程 精细积分法

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传递矩阵法分析平行四边形板的自由振动问题 被引量：2

14

作者 刘灿礼 袁丽芸 +1 位作者 王俊鹏 施国强 《广西科技大学学报》 2017年第2期99-105,共7页

针对平行四边形薄板的自由振动问题,采用传递矩阵法,结合摄动理论分析平行四边形板,并通过与有限元法对比验证该方法的精确性.首先,利用坐标变换公式将平行四边形板的求解域转换到矩形板域,并将控制方程及其对应的边界条件变换到矩形板... 针对平行四边形薄板的自由振动问题,采用传递矩阵法,结合摄动理论分析平行四边形板,并通过与有限元法对比验证该方法的精确性.首先,利用坐标变换公式将平行四边形板的求解域转换到矩形板域,并将控制方程及其对应的边界条件变换到矩形板域内;随后,结合Fourier级数展开以及摄动理论,将平形四边行板的振动控制方程写为一阶常微分矩阵的形式;再运用传递矩阵法对该一阶常微分矩阵方程进行求解,得到平形四边行板的振动固有频率.算例结果表明,在平行四边形板偏角较小的范围内,所提出的传递矩阵法可精确应用于平行四边形板的动力学特性分析. 展开更多

关键词 平行四边形板 传递矩阵法 摄动法 一阶常微分矩阵方程

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汽车多片钢板弹簧刚度分析的一种新模型及计算方法 被引量：2

15

作者 雷昌浩 向宇 +2 位作者 吴文军 袁丽芸 陆静 《拖拉机与农用运输车》 2010年第1期52-54,共3页

提出了求解汽车多片钢板弹簧刚度的一种新模型及计算方法。基于曲线梁理论,整合出一种全新的适合于汽车多片钢板弹簧刚度分析的的一阶矩阵微分方程,并借助于精细积分法建立了一种高精度的计算方法。文中给出了计算实例,通过与其它几种... 提出了求解汽车多片钢板弹簧刚度的一种新模型及计算方法。基于曲线梁理论,整合出一种全新的适合于汽车多片钢板弹簧刚度分析的的一阶矩阵微分方程,并借助于精细积分法建立了一种高精度的计算方法。文中给出了计算实例,通过与其它几种计算方法的比较,有力验证了该方法的有效性。 展开更多

关键词 多片钢板弹簧 曲线梁 刚度 精细积分法

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新工科背景下地方院校“材料力学”混合式教学模式的探索

16

作者 陆静 袁丽芸 《科技与创新》 2022年第17期34-36,共3页

“材料力学”是高等工科院校课程体系中重要的专业基础课程之一,也是新工科建设中不可或缺的组成部分。线上线下混合教学模式能够打破传统教学模式在时空和空间的限制,有效提高教学的质量和效率。针对地方院校培养应用型人才的目标,从... “材料力学”是高等工科院校课程体系中重要的专业基础课程之一,也是新工科建设中不可或缺的组成部分。线上线下混合教学模式能够打破传统教学模式在时空和空间的限制,有效提高教学的质量和效率。针对地方院校培养应用型人才的目标,从转变教学理念、重构教学内容、改进教学方法、建设线上资源库及丰富考核手段等方面,对线上线下混合式教学模式在“材料力学”课程中的应用进行了探索和思考,以培养适应新时代要求的高质量综合型创新人才。 展开更多

关键词 新工科 “材料力学” 线上线下混合 教学模式

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《力学中的数学方法》课程教学改革的思索和探讨 被引量：1

17

作者 袁丽芸 陆静 《广西民族师范学院学报》 2010年第5期105-107,共3页

针对目前《力学中的数学方法》课程的教学过程中存在的一些问题,从优化教学内容,教学方法以及教学手段方面提出了该课程教学改革的一些有利措施。

关键词 力学中的数学方法 教学改革 多媒体教学 实验教学

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敷设主动约束层阻尼圆锥壳的控制特性分析 被引量：1

18

作者 陆静 袁丽芸 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2016年第9期141-146,共6页

基于压电材料的本构关系和内力位移方程,考虑压电材料的正、逆压电效应,求出了压电约束层的动力学控制方程和电学控制方程。根据圆锥壳的几何特性,将变量沿周向进行傅里叶展开,可将上述方程转化为沿母线方向的一阶常微分方程的形式。结... 基于压电材料的本构关系和内力位移方程,考虑压电材料的正、逆压电效应,求出了压电约束层的动力学控制方程和电学控制方程。根据圆锥壳的几何特性,将变量沿周向进行傅里叶展开,可将上述方程转化为沿母线方向的一阶常微分方程的形式。结合黏弹层的法向平衡方程和位移连续性条件,由主动约束层和基壳的力学方程导出层合结构的动力学方程,并将该方程与压电约束层的电学方程联立,建立了敷设主动约束层圆锥壳的机电耦合模型。然后,借助精细积分技术和叠加原理,采用速度反馈控制策略,提出了一种分析此类结构的半解析、半数值方法,并采用该方法分析了反馈系数、反馈点的布置等参数对敷设主动约束层阻尼圆锥壳振动特性和控制特性的影响。 展开更多

关键词 主动约束层阻尼 圆锥壳 速度反馈控制策略 机电耦合 控制特性

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计及边缘效应的扭转微镜的动态特性分析

19

作者 陆静 向宇 +1 位作者 袁丽芸 马小强 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2008年第9期7-10,共4页

基于计及边缘效应的矩形平行板的静电力计算公式,建立了扭转微镜的动力学模型,采用Rom-berg数值积分法计算驱动力,并借助迭代修正齐次扩容精细积分法求解非线性动力方程。数值计算结果表明:电压、微镜和电极的几何尺寸等参数都会影响微... 基于计及边缘效应的矩形平行板的静电力计算公式,建立了扭转微镜的动力学模型,采用Rom-berg数值积分法计算驱动力,并借助迭代修正齐次扩容精细积分法求解非线性动力方程。数值计算结果表明:电压、微镜和电极的几何尺寸等参数都会影响微镜的边缘效应,从而使微镜的动态响应产生较大的误差,在分析微镜力学性能时应考虑边缘效应的影响。 展开更多

关键词 扭转微镜 边缘效应 齐次扩容精细积分 非线性振动

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边缘效应对微镜静态特性的影响

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作者 袁丽芸 梁志达 +1 位作者 陆静 韦笑梅 《广西工学院学报》 CAS 2007年第4期16-19,共4页

考虑边缘效应的影响,对微镜的静电力驱动扭矩进行了修正,建立了微镜的非线性力学模型,并利用增量迭代的方法求解微镜的静力学方程。数值分析表明,考虑边缘效应后微镜的扭转角增加,在一定情况下微镜的几何尺寸会对边缘效应产生很大的影响... 考虑边缘效应的影响,对微镜的静电力驱动扭矩进行了修正,建立了微镜的非线性力学模型,并利用增量迭代的方法求解微镜的静力学方程。数值分析表明,考虑边缘效应后微镜的扭转角增加,在一定情况下微镜的几何尺寸会对边缘效应产生很大的影响,主要因素是微镜的宽度与极板间距的比值。 展开更多

关键词 微镜 边缘效应 非线性方程 静态特性 增量迭代

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