基于样条有限点法的变截面Euler梁横向自由振动分析 被引量：8

1

作者 刘鹏 刘红军 +1 位作者 林坤 秦荣 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2016年第11期66-73,共8页

基于Bernoulli-Euler梁理论,采用样条有限点法建立考虑截面高宽度沿轴线性变化的变截面Euler梁振动分析的计算模型,通过沿梁轴线设置一定数量的样条节点对变截面梁样条离散化,采用三次B样条函数对梁的位移场进行插值,基于Hamilton原理... 基于Bernoulli-Euler梁理论,采用样条有限点法建立考虑截面高宽度沿轴线性变化的变截面Euler梁振动分析的计算模型,通过沿梁轴线设置一定数量的样条节点对变截面梁样条离散化,采用三次B样条函数对梁的位移场进行插值,基于Hamilton原理导出变截面Euler梁的振动方程,推导考虑截面尺寸变化效应的总刚度和总质量矩阵的表达式,并编制计算程序,算例分析表明,模型的变截面梁的横向自振频率解答与文献解答吻合良好,计算精度和计算效率高,且模型边界处理简单,取样条离散节点数为15时,模型可以取得较高精度且解答趋于稳定。模型可适用于不同边界、不同截面变化率和不同截面类型的变截面Euler梁的自由振动分析。 展开更多

关键词 欧拉梁理论 变截面梁 横向自由振动 样条有限点法

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共旋坐标系下考虑剪切变形的薄壁钢构件纤维梁单元

2

作者 白伦华 刘耀鹏 +2 位作者 王涛 丁乐扬 刘佳亮 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期181-192,205,共13页

为实现复杂薄壁截面钢结构的静力弹塑性高效计算分析,提出一种共旋坐标系下考虑剪切变形的薄壁钢构件纤维梁单元。以中长薄壁构件为研究对象,梁单元的刚度矩阵基于欧拉梁理论推导而得。在该单元中,采用一维薄壁单元模拟薄壁截面,可以提... 为实现复杂薄壁截面钢结构的静力弹塑性高效计算分析,提出一种共旋坐标系下考虑剪切变形的薄壁钢构件纤维梁单元。以中长薄壁构件为研究对象,梁单元的刚度矩阵基于欧拉梁理论推导而得。在该单元中,采用一维薄壁单元模拟薄壁截面,可以提供截面纤维信息,考虑材料非线性的影响,并可计算剪切系数,考虑剪切变形的影响。在求解过程中,使用共旋坐标系法扣除单元节点增量位移的刚体位移部分,以加快收敛速度。同时,还提出了材料非线性的数值调整策略,以提高单轴本构模型应用于考虑剪切变形梁单元中的适用性,并开发了专用的计算程序。对弯梁、坦拱、悬臂梁与柱的算例分析验证了所开发程序应对薄壁构件几何非线性、材料非线性计算的准确性;对带肋薄壁钢构件框架的计算分析则表明,该程序可有效预测复杂薄壁截面结构考虑剪切变形后的非线性响应。 展开更多

关键词 薄壁钢构件 欧拉梁理论 共旋坐标系 纤维梁模型 薄壁截面模型 剪切变形 材料非线性

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非均质环形谐振子结构性能分析方法

3

作者 裴永乐 徐亮 +3 位作者 黄伟 高立民 李录贤 原晓斌 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第8期821-827,共7页

传统环形谐振子结构特性分析方法是基于均质弹性力学理论的,无法准确描述非均质材料力学特性对环形谐振子结构静、动态性能的影响规律。基于圆弧形结构的欧拉梁理论,根据非均质本构关系,运用Hamilton原理,提出一种非均质环形谐振子结构... 传统环形谐振子结构特性分析方法是基于均质弹性力学理论的,无法准确描述非均质材料力学特性对环形谐振子结构静、动态性能的影响规律。基于圆弧形结构的欧拉梁理论,根据非均质本构关系,运用Hamilton原理,提出一种非均质环形谐振子结构性能分析方法。利用非均质环形谐振子理论和布勃诺夫-伽辽金法,获得非均质环形谐振子静态弯曲问题和动态转动问题的理论解。然后,分析了材料的非均质力学特性对环形谐振子弯曲挠度、二阶弯曲角频率及进动系数的影响规律。典型非均质材料性能分析结果表明,传统方法对于二阶弯曲角频率计算误差达59%以上,而所提方法能够精确预测非均质谐振子结构的静、动态响应,计算出二阶弯曲角频率。 展开更多

关键词 非均质材料 欧拉梁理论 HAMILTON原理 环形谐振子 转动问题

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随机地震作用下悬浮隧道锚索的动力响应分析 被引量：4

4

作者 阳帅 颜晨宇 巫志文 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2021年第2期304-310,共7页

研究了悬浮隧道锚索在地震与水动力共同作用下的动力响应。通过将悬浮隧道锚索简化为欧拉梁模型,建立悬浮隧道锚索受到水动力和地震共同作用振动的运动方程。采用分离变量法和伽辽金法求解运动方程,并使用四阶龙格-库塔法求解得到悬浮... 研究了悬浮隧道锚索在地震与水动力共同作用下的动力响应。通过将悬浮隧道锚索简化为欧拉梁模型,建立悬浮隧道锚索受到水动力和地震共同作用振动的运动方程。采用分离变量法和伽辽金法求解运动方程,并使用四阶龙格-库塔法求解得到悬浮隧道锚索的位移响应情况。采用三角级数法模拟生成人工地震波,并选用了三种著名的地震记录,对悬浮隧道在不同地震波激励下的关键结构参数对锚索位移响应进行数值分析。结果表明:(1)地震的加速度越大,锚索的运动响应越剧烈,产生的位移和能量越大。地震波的峰值加速度出现时间和大小也对锚索的峰值振幅有一定影响。(2)参数频率和阻尼比等因素对锚索的位移都有重要的影响,但在不同的地震作用下影响程度不同。通过控制参数频率和阻尼比可以减小地震对悬浮隧道锚索及整体结构的破坏效果。 展开更多

关键词 悬浮隧道 锚索 地震激励 欧拉梁理论 动力响应

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电磁发射轨道受余割函数磁压力动态响应 被引量：3

5

作者 刘文 刘峰 +1 位作者 张博阳 白象忠 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2012年第6期913-916,共4页

解决电磁发射轨道受阻尼力作用而导致的使用寿命短和发射精度不高的问题,采用积分变换及其逆变换等方法推导出简谐压力作用下轨道的瞬态响应解析解.结果表明:材料应变阻尼系数、粘滞外阻尼系数、弹性系数对轨道梁挠度产生的影响呈现周... 解决电磁发射轨道受阻尼力作用而导致的使用寿命短和发射精度不高的问题,采用积分变换及其逆变换等方法推导出简谐压力作用下轨道的瞬态响应解析解.结果表明:材料应变阻尼系数、粘滞外阻尼系数、弹性系数对轨道梁挠度产生的影响呈现周期性的变化,在一个周期内,轨道梁的挠度随着粘滞外阻尼系数的增大而减小.随着材料应变阻尼系数的增大而增大.而弹性系数对挠度的影响不太明显,挠度曲线随着弹性系数的增加而呈下降的趋势.该成果对优化电磁发射装置的性能和提高发射精度提供了充足的理论依据. 展开更多

关键词 电磁炮 发射轨道 力学模型 欧拉梁理论 积分变换 积分逆变换 梁 动态响应

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OFDR分布式光纤传感在深层土体水平位移量测中的应用研究 被引量：1

6

作者 王中锐 朱少华 +4 位作者 陈阳 卢厚清 孙阳阳 韩洪波 张志刚 《光电子技术》 CAS 2021年第4期295-302,共8页

在光频域反射(Optical Frequency Domain Reflection,OFDR)技术的分布式光纤测量方法的基础上,提出了基于欧拉梁理论推导出光纤测量应变与土体水平位移之间的转换关系,并通过室内实验进行了验证,证实了分布式光纤测水平位移的可行性和应... 在光频域反射(Optical Frequency Domain Reflection,OFDR)技术的分布式光纤测量方法的基础上,提出了基于欧拉梁理论推导出光纤测量应变与土体水平位移之间的转换关系,并通过室内实验进行了验证,证实了分布式光纤测水平位移的可行性和应变-位移转换关系的准确性,且将传统测斜仪法与光纤测量方法分别在基坑工程中得到了应用。通过试验,光纤测量方法能够准确详细地量测深层土体在开挖过程中的水平位移变化情况。 展开更多

关键词 深层土体水平位移 分布式光纤 欧拉梁理论 应变-位移转换关系 基坑工程

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伽辽金法求电磁发射轨道变形的解析解 被引量：1

7

作者 刘文 张博阳 +1 位作者 刘峰 白象忠 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2013年第2期257-260,共4页

精确计算电磁炮发射轨道的受力变形,将发射轨道模拟为移动载荷作用下弹性基础上的简支梁,并应用欧拉梁理论建立了力学模型,利用伽辽金法和Sturn-Liouville展开,推导出了电磁炮发射轨道受正弦函数磁压力下控制方程的解析解.与通常用拉格... 精确计算电磁炮发射轨道的受力变形,将发射轨道模拟为移动载荷作用下弹性基础上的简支梁,并应用欧拉梁理论建立了力学模型,利用伽辽金法和Sturn-Liouville展开,推导出了电磁炮发射轨道受正弦函数磁压力下控制方程的解析解.与通常用拉格朗日方程法计算轨道受力变形的方法相比,利用伽辽金法求解不需要计算梁的动能、应变能和耗散能.用Matlab软件做算例分析得到:梁的变形受阻尼系数、移动载荷的出口速度、弹性系数等因素影响显著,受轨道质量的影响很小. 展开更多

关键词 电磁轨道 欧拉梁理论 力学模型 变形 正弦磁压力 伽辽金法 Sturn-Liouville展开 解析解

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基于铁摩辛柯梁理论的管道最大跨距分析

8

作者 李兴华 吴高峰 覃曼青 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期125-128,共4页

传统的管道跨距计算方法是基于欧拉梁理论的简支梁模型,该计算方法仅仅考虑横截面的弯曲变形,忽略剪切变形影响。本文以铁摩辛柯梁理论的简支梁为计算模型,给出考虑剪切变形的管道最大跨距理论计算公式。通过该公式可知,对于DN200及以... 传统的管道跨距计算方法是基于欧拉梁理论的简支梁模型,该计算方法仅仅考虑横截面的弯曲变形,忽略剪切变形影响。本文以铁摩辛柯梁理论的简支梁为计算模型,给出考虑剪切变形的管道最大跨距理论计算公式。通过该公式可知,对于DN200及以下的管道,基于欧拉梁理论与铁摩辛柯梁理论求解的管道最大跨距相差小于1%;但对于DN200以上的管道,则基于铁摩辛柯梁理论得到的管道最大跨距小于基于欧拉梁理论得到的管道最大跨距,而且管道外径越大,管道最大跨距相差越大。因此对于DN200以上的管道,建议采用基于铁摩辛柯梁理论求解的公式计算管道最大跨距。 展开更多

关键词 欧拉梁理论 铁摩辛柯梁理论 管道最大跨距 剪切系数

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功能梯度梁的无网格分析

9

作者 王辉 许君风 赵旭升 《中原工学院学报》 CAS 2008年第4期53-55,共3页

根据欧拉梁变形理论的特点,本文利用叠加原理,构造出近似位移解形式,其中,齐次解由直接一维积分得到,而特解部分由径向基函数插值得到,这样构造的解形式很容易施加梁边界条件和处理各种横向荷载,最后的数值计算表明该算法形式简单,计算... 根据欧拉梁变形理论的特点,本文利用叠加原理,构造出近似位移解形式,其中,齐次解由直接一维积分得到,而特解部分由径向基函数插值得到,这样构造的解形式很容易施加梁边界条件和处理各种横向荷载,最后的数值计算表明该算法形式简单,计算精度高,而且易于程序实现. 展开更多

关键词 功能梯度梁 无网格方法 径向基函数 欧拉梁理论

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简谐正弦磁压力对电磁发射轨道的瞬态响应

10

作者 刘文 刘峰 +2 位作者 张博阳 张晶静 张慧 《山东大学学报（工学版）》 CAS 北大核心 2012年第4期137-142,共6页

为解决电磁发射轨道发射精度不够高及炮筒使用年限不够长的难题,将电磁炮发射轨道模拟为移动载荷作用下弹性基础上的简支梁,利用欧拉梁理论建立了梁的力学模型;借助积分变换及逆变换和计算留数等方法,推导出简谐压力作用下轨道梁瞬态响... 为解决电磁发射轨道发射精度不够高及炮筒使用年限不够长的难题,将电磁炮发射轨道模拟为移动载荷作用下弹性基础上的简支梁,利用欧拉梁理论建立了梁的力学模型;借助积分变换及逆变换和计算留数等方法,推导出简谐压力作用下轨道梁瞬态响应解析解;借助MATLAB软件分析了粘滞外阻尼系数、摩擦阻尼系数、弹性系数对梁的瞬态动力响应的影响。计算分析表明:轨道梁的挠度随黏滞外阻尼系数的增大而减小;随着材料应变阻尼系数的增大而增大;而弹性系数对挠度的影响不太明显,挠度曲线随着弹性系数的增加而呈下降的趋势。 展开更多

关键词 电磁发射轨道 积分变换 积分逆变换 欧拉梁理论 瞬态响应 解析解

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大型风力机叶片的耦合优化方法 被引量：3

11

作者 刘伟江 潘柏松 陈栋栋 《机电工程》 CAS 2012年第3期261-264,共4页

为了降低兆瓦级风力机叶片的制造成本,通过耦合叶素动量理论与复合材料欧拉伯努利梁强度设计理论,综合考虑风能效率和成本,以叶片的风能效率成本最小化为优化目标,提出了大型风力发电机叶片的多学科优化设计方法。并基于该方法,对某50 ... 为了降低兆瓦级风力机叶片的制造成本,通过耦合叶素动量理论与复合材料欧拉伯努利梁强度设计理论,综合考虑风能效率和成本,以叶片的风能效率成本最小化为优化目标,提出了大型风力发电机叶片的多学科优化设计方法。并基于该方法,对某50 m风力机叶片进行了优化设计。研究结果表明,该方法能够找到风能效率与成本的平衡设计点,叶片风能效率成本比传统设计方法设计的叶片减少了8.84%。 展开更多

关键词 多学科优化 风力机叶片 叶素动量理论 欧拉伯努利梁理论 风能效率

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梁弯曲问题的无网格解法 被引量：2

12

作者 王辉 刘伟 许君风 《中原工学院学报》 CAS 2008年第2期69-71,共3页

利用梁的一般解和径向基函数提出了一种无网格配点解法,通过具体的算例检验了算法的有效性和精度,数值结果和解析解吻合较好.

关键词 一般解 径向基函数 无网格法 欧拉梁弯曲理论

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