圆锥壳的渐进分布传递函数解 被引量：5

1

作者 周建平 雷勇军 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 1999年第2期85-92,共8页

本文给出一种求解圆锥薄壳线弹性变形的渐进传递函数方法。壳体的三个位移函数首先沿环向展开为Fourier级数，由此得到解耦的偏微分方程，它包括一个空间变量和一个时间变量。对时间变量进行Laplace变换后进一步将其简化为含复参数s的... 本文给出一种求解圆锥薄壳线弹性变形的渐进传递函数方法。壳体的三个位移函数首先沿环向展开为Fourier级数，由此得到解耦的偏微分方程，它包括一个空间变量和一个时间变量。对时间变量进行Laplace变换后进一步将其简化为含复参数s的常微分方程，它的系数是坐标的函数。引入小参数ε＝L／r0sinα，用摄动方法得到一组常微分方程，它可以用渐进分布传递函数方法求解。将各子锥段的解进行综合，构造出了由多段锥壳构成的组合壳体的传递函数解。文中给出了数值算例并与有限元的结果进行了比较。 展开更多

关键词 圆锥壳 状态空间 摄动法 分布传递函数法

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弹性支撑条件下分段轴压阶梯梁自由振动及稳定性分析 被引量：5

2

作者 李道奎 唐国金 雷勇军 《强度与环境》 2009年第3期14-22,共9页

分析了在各种经典及其派生弹性支撑边界条件下任意多段分段常轴压阶梯梁的自由振动和稳定问题,得到了形式统一的封闭解析解。首先采用分布传递函数方法,得到了轴压等截面梁在各种边界条件下自由振动及稳定性分析的解析解,然后根据分段... 分析了在各种经典及其派生弹性支撑边界条件下任意多段分段常轴压阶梯梁的自由振动和稳定问题,得到了形式统一的封闭解析解。首先采用分布传递函数方法,得到了轴压等截面梁在各种边界条件下自由振动及稳定性分析的解析解,然后根据分段轴压阶梯梁横截面弯曲刚度和轴向压力沿轴线的变化情况,将梁分成多段子梁,再利用各子梁的解析解以及各子梁间的位移连续和力平衡条件,得到梁的各阶自由振动频率和失稳载荷及其相应的模态形状。最后通过三阶梯梁的三个算例验证了本文方法的正确性,并针对各种边界条件,计算了各种边界条件下分段轴压四阶梯梁自由振动的前三阶固有频率和失稳载荷参数,分析了固有频率和失稳载荷与其模态形状的关系,探讨了弹性支撑条件下轴压阶梯梁固有频率随弹簧常数的变化趋势。 展开更多

关键词 多阶梯梁 分段轴压 自由振动 失稳 分布传递函数方法

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条带式太阳帆航天器的热致结构动力学响应 被引量：6

3

作者 张军徽 方瑞颖 +2 位作者 武娜 佟安 刘应华 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第10期1295-1304,共10页

本文研究条带式太阳帆在近地轨道运行进出地球阴影时的热致结构动力学响应,建立了在太阳热辐射和光压共同作用下的太阳帆结构动力学方程,采用分布传递函数法,给出了条带式太阳帆热致结构稳态振动幅频响应的计算方法。算例结果表明:热辐... 本文研究条带式太阳帆在近地轨道运行进出地球阴影时的热致结构动力学响应,建立了在太阳热辐射和光压共同作用下的太阳帆结构动力学方程,采用分布传递函数法,给出了条带式太阳帆热致结构稳态振动幅频响应的计算方法。算例结果表明:热辐射冲击是引起近地轨道太阳帆结构动力学响应的主要原因,光压引起的结构响应可忽略不计;增加桅杆壁厚不能有效抑制太阳帆的热致结构动态响应;增大阻尼,减小结构的热膨胀系数能够明显减小太阳帆热致结构响应的振幅;热致结构动态响应是设计大尺寸近地轨道太阳帆必须解决的问题。本文提出的方法可为太阳帆结构设计、姿态和轨道控制提供有力的分析工具。 展开更多

关键词 太阳帆 热致结构响应 近地轨道 幅频响应 分布传递函数法

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分布传递函数方法的梁杆几何非线性分析 被引量：5

4

作者 李海阳 雷勇军 周建平 《强度与环境》 2001年第2期12-18,共7页

本文提出了一种基于动坐标的、适用于梁大变形分析的传递函数方法。在本方法中 ,一个复杂系统被分为若干一维子系统 ,各子系统根据梁的有限变形理论进行推导。推导中把轴力看作子系统的参数 ,引入状态向量后 ,可以将子系统的控制方程改... 本文提出了一种基于动坐标的、适用于梁大变形分析的传递函数方法。在本方法中 ,一个复杂系统被分为若干一维子系统 ,各子系统根据梁的有限变形理论进行推导。推导中把轴力看作子系统的参数 ,引入状态向量后 ,可以将子系统的控制方程改写为含参状态空间的形式 ,然后利用传递函数方法求解。系统的合成借鉴了有限元的处理方法 ,引入了动坐标关系 ,使方法可以用于对大变形的分析。文后给出的算例表明本文方法有很高的精度和很好的收敛性。 展开更多

关键词 动坐标 大变形 分布传递函数方法 梁杆系统 几何非线性分析

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条带式太阳帆的结构动力学分析 被引量：6

5

作者 张军徽 崔洋洋 佟安 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第1期237-244,共8页

依靠光压推进,太阳帆被认为是最可行的星际探测航天器,太阳帆结构总体方案主要有两类:桅杆式和旋转式,其中,帆膜被分割成窄条的条带式太阳帆在桅杆式太阳帆中具有较为理想的结构效率,如何准确计算条带式太阳帆的结构动力学特性值得研究... 依靠光压推进,太阳帆被认为是最可行的星际探测航天器,太阳帆结构总体方案主要有两类:桅杆式和旋转式,其中,帆膜被分割成窄条的条带式太阳帆在桅杆式太阳帆中具有较为理想的结构效率,如何准确计算条带式太阳帆的结构动力学特性值得研究.本文对条带式太阳帆结构的振动特性和结构稳定性进行研究,将太阳帆看作是由若干个桅杆–膜带组件依次连接而成的整体结构,桅杆–膜带组件由4根桅杆段和4条薄膜条带组成,分段轴压作用下的桅杆与薄膜条带耦合振动.考虑帆面薄膜条带与支撑桅杆之间的耦合振动,采用分布传递函数法建立了的条带式太阳帆的结构动力学模型,推导了条带式太阳帆结构自由振动和失稳载荷的求解方法.研究表明:条带式太阳帆构型有利于提高太阳帆结构的整体刚度和结构稳定性,随着帆面薄膜条带数目的增加,太阳帆结构的振动频率和失稳载荷增大;随着帆面薄膜预应力的增大,太阳帆结构振动的基频减小,稳定性变差;随着支撑桅杆刚度的提高,太阳帆结构整体的振动频率和失稳载荷增大.本文建立的解析求解方法具有求解效率快和精度高的特点,为条带式太阳帆的结构设计和姿态控制提供了有力的分析工具. 展开更多

关键词 振动 屈曲 太阳帆 模态分析 分布传递函数法

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等截面铁木辛柯梁的分布传递函数方法 被引量：5

6

作者 蒋纯志 金桂 陈亚琦 《湖南科技学院学报》 2009年第8期50-53,共4页

将分布参数系统的传递函数方法运用于等截面铁木辛柯梁的分析和计算中,研究此方法对不能忽略横向剪切变形的等截面铁木辛柯梁的适用性。根据铁木辛柯梁静力弯曲的平衡方程,引入状态向量,得到状态空间形式的方程,并建立了等截面铁木辛柯... 将分布参数系统的传递函数方法运用于等截面铁木辛柯梁的分析和计算中,研究此方法对不能忽略横向剪切变形的等截面铁木辛柯梁的适用性。根据铁木辛柯梁静力弯曲的平衡方程,引入状态向量,得到状态空间形式的方程,并建立了等截面铁木辛柯梁的传递函数求解模型。此方法具有表达规范、便于编程实现、精度高等特点。 展开更多

关键词 铁木辛柯梁 等截面 分布传递函数方法

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分段轴压阶梯梁自由振动及稳定性分析的传递函数方法 被引量：3

7

作者 李道奎 雷勇军 唐国金 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期1-4,共4页

采用分布传递函数方法,分析任意多段分段常轴压阶梯梁的自由振动和稳定问题,得到形式统一的封闭解析解。根据梁横截面几何尺寸、梁材料和轴压沿梁轴线的变化,将梁分成多段子梁,对每一子梁采用传递函数方法得到其解析解,通过各子梁间的... 采用分布传递函数方法,分析任意多段分段常轴压阶梯梁的自由振动和稳定问题,得到形式统一的封闭解析解。根据梁横截面几何尺寸、梁材料和轴压沿梁轴线的变化,将梁分成多段子梁,对每一子梁采用传递函数方法得到其解析解,通过各子梁间的位移连续和力平衡条件,得到分段常轴压阶梯梁的各阶自由振动频率和失稳载荷及其相应的模态形状。通过三阶梯梁的算例验证本文方法的正确性,并以四阶梯梁为例,计算分段轴压多阶梯梁自由振动的固有频率。 展开更多

关键词 分布传递函数方法 自由振动 失稳 多阶梯梁

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圆弧形曲梁的传递函数方法 被引量：2

8

作者 蒋纯志 李海阳 《湘南学院学报》 2006年第2期38-42,共5页

应用传递函数方法求解圆弧曲梁,将复杂的曲梁分成若干一维子系统,轴力作为子系统的参数,通过引入状态变量,将曲梁的控制方程及边界条件改写成状态空间形式,再借鉴有限元的拼接方法,得到梁的变形解.文中的数值算例显示了此方法的可行性.

关键词 传递函数解法 子系统 有限元 圆弧形曲梁

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等截面梁有限变形的传递函数增量算法 被引量：2

9

作者 罗迎社 雷勇军 周建平 《上海力学》 CSCD 1998年第1期72-78,共7页

本文介绍了一种计算等截面梁有限变形的新方法——传递函数增量算法,它是一种半解析数值计算方法。此算法充分利用增量迭代法和Gauss求积公式计算非线性有限变形的特点,并将这些特点与传递函数方法有效地结合起来。既避免了数值方法计... 本文介绍了一种计算等截面梁有限变形的新方法——传递函数增量算法,它是一种半解析数值计算方法。此算法充分利用增量迭代法和Gauss求积公式计算非线性有限变形的特点,并将这些特点与传递函数方法有效地结合起来。既避免了数值方法计算量大的困难,又使得求解高阶非线性微分方程的解析解成为可能。算例分析表明,这是一种易编程,计算量小,收敛快,求解精度高的行之有效的计算方法。 展开更多

关键词 传递函数法 增量法 等截面梁 有限变形

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复合材料圆锥壳稳定性分析的传递函数法 被引量：1

10

作者 雷勇军 李海阳 周建平 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 1999年第6期1-4,共4页

基于线弹性小变形理论， 利用Ｆｏｕｒｉｅｒ级数展开、Ｌａｐｌａｃｅ 变换和摄动方法， 建立了复合材料薄壁圆锥壳的静力响应、频率响应、自由振动与屈曲特征值问题的渐近传递函数解。构造了复杂边界条件、中间带支撑、变锥度及阶梯... 基于线弹性小变形理论， 利用Ｆｏｕｒｉｅｒ级数展开、Ｌａｐｌａｃｅ 变换和摄动方法， 建立了复合材料薄壁圆锥壳的静力响应、频率响应、自由振动与屈曲特征值问题的渐近传递函数解。构造了复杂边界条件、中间带支撑、变锥度及阶梯变厚度圆锥壳的传递函数解。数值计算结果表明该方法具有很高的计算精度。 展开更多

关键词 复合材料圆锥壳 振动 稳定性 渐近解 传递函数法

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等截面梁有限变形的传递函数解法 被引量：2

11

作者 李海阳 周建平 雷勇军 《力学季刊》 CSCD 北大核心 2001年第3期363-368,共6页

本文应用传递函数方法对等截面梁的有限变形进行了分析。对于等截面梁的有限变形问题,该方法从变分方程出发把问题表述为状态空间的形式,然后利用Gauss积分对轴力进行加速迭代求解,不需要进行增量迭代即可取得具有良好计算精度的数值结... 本文应用传递函数方法对等截面梁的有限变形进行了分析。对于等截面梁的有限变形问题,该方法从变分方程出发把问题表述为状态空间的形式,然后利用Gauss积分对轴力进行加速迭代求解,不需要进行增量迭代即可取得具有良好计算精度的数值结果,对简单受力的等截面梁情况该解可以看作是所讨论问题的精确解。对于受力比较复杂或者阶梯变截面梁情况,为减少运算量,可以和有限元法类似,采用多个单元进行拼接,从而得到问题的解。数值算例表明,本方法具有半解析、精度高、收敛快等特点。 展开更多

关键词 有限变形 传递函数方法 等截面梁 变分方程 状态空间 高斯积分 轴力 加速迭加 非线性问题

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用传递函数方法求解变截面纵横弯曲梁 被引量：1

12

作者 粟建武 应剑彪 《山西建筑》 2007年第19期69-70,共2页

提出了变截面纵横弯曲梁的传递函数解法,引入状态变量,将微分控制方程及边界条件方程改写成状态空间形式,然后求解,最后的算例显示了此方法的优越性,以推广该方法。

关键词 变截面 纵横弯曲梁 传递函数方法

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弹性薄板的条形传递函数单元模型

13

作者 李海阳 雷勇军 周建平 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第3期1-4,共4页

应用改进的条形传递函数方法 ,建立了弹性薄板的二结线四自由度条形单元模型 ,用于分析系统的静力响应。用结线将矩形区域划分为条形单元 ,将边界结线离散 ,以内部结线和边界结点的位移和转角为未知量 ,采用三次插值 ,得到能够与有限元... 应用改进的条形传递函数方法 ,建立了弹性薄板的二结线四自由度条形单元模型 ,用于分析系统的静力响应。用结线将矩形区域划分为条形单元 ,将边界结线离散 ,以内部结线和边界结点的位移和转角为未知量 ,采用三次插值 ,得到能够与有限元单元耦合求解的超级单元。利用广义函数给出了一种精确积分方法 ,可以得到有关矩阵的显式表达 ,得到提高了求解精度和效率。 展开更多

关键词 半数值解析方法 弹性薄板 分布传递函数法 有限元法 条形传递函数

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约束层阻尼圆柱壳动力学分析 被引量：11

14

作者 李恩奇 李道奎 +1 位作者 唐国金 雷勇军 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2008年第5期6-11,共6页

采用分布参数传递函数方法对约束层阻尼(CLD)圆柱壳进行了动力学分析。基于Donnell薄壳简化理论,利用Hamilton原理推导了CLD圆柱壳运动方程与边界条件。在进行了三角级数展开和Laplace变换后,引入状态向量,建立了系统的状态空间方程,并... 采用分布参数传递函数方法对约束层阻尼(CLD)圆柱壳进行了动力学分析。基于Donnell薄壳简化理论,利用Hamilton原理推导了CLD圆柱壳运动方程与边界条件。在进行了三角级数展开和Laplace变换后,引入状态向量,建立了系统的状态空间方程,并利用分布参数传递函数方法进行求解。在数值算例中得到了对边固支CLD圆柱壳的固有频率、损耗因子和频响曲线。计算结果表明该方法具有计算精度高、计算量小、便于考虑阻尼层粘弹性材料频变剪切模量等优点。 展开更多

关键词 振动控制 动力学分析 分布参数传递函数方法 约束层阻尼圆柱壳 粘弹性

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粘弹性材料参数随机性对PCLD板动力学特性的影响 被引量：4

15

作者 李九天 唐国金 +2 位作者 李恩奇 李道奎 雷勇军 《强度与环境》 2008年第1期21-28,共8页

使用分布参数传递函数方法研究了阻尼层粘弹性材料随机性对被动约束层阻尼(PCLD)板动力学特性的影响。首先从Hamilton原理出发建立了PCLD板的动力学方程,引入状态向量,建立了系统的状态空间方程,利用分布参数传递函数方法求解方程得到... 使用分布参数传递函数方法研究了阻尼层粘弹性材料随机性对被动约束层阻尼(PCLD)板动力学特性的影响。首先从Hamilton原理出发建立了PCLD板的动力学方程,引入状态向量,建立了系统的状态空间方程,利用分布参数传递函数方法求解方程得到了四边简支PCLD板的固有频率和损耗因子。以粘弹性材料分数导数模型中的参数作为基本的随机变量,并假设其服从正态分布。使用Monte Carlo直接抽样法研究了材料参数的随机性对PCLD板结构固有频率和模态损耗因子的影响。计算结果表明,粘弹性材料参数的随机性对板动力学特性具有较大的影响,因此对PCLD结构采取随机分析是非常必要的。 展开更多

关键词 分布参数传递函数方法 约束层阻尼板 粘弹性 动力学 随机变量 MONTE Carlo法

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矩形介质光波导的条形传递函数方法 被引量：2

16

作者 冯莹 李海阳 +1 位作者 李湘荣 周建平 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第1期39-45,共7页

将条形传递函数方法引入矩形介质光波导传播特性的分析计算。从标量波动方程的变分表达式出发, 推导和建立了条形传递函数方法的基本方程和两种应用模型。作为算例, 给出了阶跃型折射率分布矩形介质光波导的数值计算结果, 并与其它方法... 将条形传递函数方法引入矩形介质光波导传播特性的分析计算。从标量波动方程的变分表达式出发, 推导和建立了条形传递函数方法的基本方程和两种应用模型。作为算例, 给出了阶跃型折射率分布矩形介质光波导的数值计算结果, 并与其它方法进行了比较, 展开更多

关键词 光波导 传播常数 条形传递函数方法

原文传递

等截面曲梁的传递函数方法 被引量：3

17

作者 蒋纯志 李海阳 姚敏 《科学技术与工程》 2006年第16期2425-2427,2432,共4页

对将传递函数方法运用于曲梁的变形计算进行了研究。建立弧坐标,并定义状态向量,将曲梁变形控制方程和边界条件写成状态空间形式,其中轴力和弯矩都是方程中的参数。文中给出了数值算例并与精确解进行了对比。

关键词 等截面曲梁 传递函数方法 弧坐标

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扩散沟道光波导的条形传递函数解 被引量：2

18

作者 冯莹 李海洋 +1 位作者 李湘荣 周建平 《光子学报》 EI CAS CSCD 1999年第7期622-626,共5页

利用条形传递函数方法分析了二维扩散沟道光波导的传播特性，对两种典型折射率分布计算的数值结果与精确解及其它方法的结果进行了比较。

关键词 扩散沟道 光波导 传播特性 条形传递函数

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光波导的条形传递函数无限元解 被引量：2

19

作者 李海阳 周建平 冯莹 《计算物理》 CSCD 北大核心 2000年第6期671-677,共7页

将无限元引入了条形传递函数方法并用于对光波导的分析。为了对光波导的无穷区域进行处理引入了两种无限单元 ,一种为解析方向单元 ,另一种为离散方向单元。在构造无限元的过程中 ,为了求解方便 ,利用光波导标量波动方程的特点引入了二... 将无限元引入了条形传递函数方法并用于对光波导的分析。为了对光波导的无穷区域进行处理引入了两种无限单元 ,一种为解析方向单元 ,另一种为离散方向单元。在构造无限元的过程中 ,为了求解方便 ,利用光波导标量波动方程的特点引入了二阶传递函数解法。最后以矩形波导为例计算并与其他方法进行了比较 ,结果表明本方法在分析光波导在近截止频率附近的传播特性方面优势明显 。 展开更多

关键词 光波导 条形传递函数方法 传播常数 无限元解

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基于混合状态变量的中厚板条形传递函数解 被引量：1

20

作者 雷勇军 李海阳 周建平 《力学季刊》 CSCD 2000年第4期476-481,共6页

基于Mindlin板理论和改进的混合能量变分原理,建立了矩形区域中厚板问题的条形传递函数解法。该方法将矩形板在一个方向上离散为多个条形单元,而条形单元状态变量的解在单元的横向采用多项式插值,在单元的纵向直接解析求解。通过定义结... 基于Mindlin板理论和改进的混合能量变分原理,建立了矩形区域中厚板问题的条形传递函数解法。该方法将矩形板在一个方向上离散为多个条形单元,而条形单元状态变量的解在单元的横向采用多项式插值,在单元的纵向直接解析求解。通过定义结点变量,并利用结点位移连续和力平衡条件,将多个简单子区域的解进行组装,可构造出分析复杂形状、复杂边界条件中厚板的条形传递函数解。数值算例表明,条形传递函数方法具有很高的计算精度。 展开更多

关键词 中厚板 振动 条形分布传递函数法 半解析法 混合状态变量 工程结构

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