国家自然科学基金(11272254)
- 作品数：6 被引量：26H指数：3
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- 弹性地基上输流管道主参数共振的主动振动控制被引量：3
- 2016年
- 研究了弹性地基上输送脉动流管道主参数共振的主动振动控制问题。在管道上、下两侧对称的粘贴一对陶瓷压电片,利用压电效应使压电片对管道施加控制力矩。对运动微分方程中由控制力矩产生的Dirac Delta函数对轴向坐标的一阶导数,利用Fourier级数进行展开,再采用微分求积法对控制微分方程和边界条件进行离散化处理,得到了时变系统的状态方程。以管道的横向振动变形和输入控制能量之和达到最小的最优控制原则,对简支输送脉动流管道的时变系统受控前后某些点的挠度响应进行了数值仿真。数值计算结果表明,采用的最优控制方案能有效地控制输送脉动流管道的主参数共振问题。
- 王忠民邹德志姜全友
- 关键词：弹性地基微分求积法
- 轴向运动功能梯度梁的横向振动被引量：7
- 2013年
- 新型非均匀复合材料,功能梯度材料具有防止脱层和减缓热应力等优良性能,将其应用于功能梯度梁的结构有着非常重要的工程应用价值。基于Euler-Bernoulli梁理论和Hamilton原理,建立轴向运动功能梯度梁横向自由振动的运动微分方程,其中假设功能梯度梁的材料特性沿梁厚度方向按各组分材料体积分数的幂函数连续变化;再对运动微分方程和边界条件进行量纲一处理,采用微分求积法对其进行离散化,导出系统的广义复特征方程,然后计算分析轴向运动功能梯度简支梁横向振动复频率的实部和虚部随量纲一轴向运动速度、梯度指标等参数的变化情况,并讨论量纲一轴向运动速度和梯度指标对功能梯度梁的横向振动特性以及失稳形式的影响。
- 姚晓莎王忠民赵凤群
- 关键词：功能梯度材料轴向运动梁微分求积法
- 面内平动功能梯度斜板的主动振动控制被引量：3
- 2016年
- 对新型功能梯度材料制成的面内平动斜板,通过直角坐标系和斜角坐标系的坐标变换,建立了在斜角坐标系下受多个集中控制力作用的横向振动控制微分方程。采用微分求积法,将微分方程和边界条件对空间坐标进行离散化处理,得到了时域内振动控制系统的状态方程。应用最优控制法,对面内平动功能梯度斜板的无量纲运动速度小于一阶无量纲临界速度时的等幅振动和大于一阶无量纲临界速度时的发散失稳两种情况进行了数值仿真,得到控制前后若干个节点挠度随时间的变化曲线。结果表明,该方法能够有效地控制面内平动功能梯度斜板的横向振动,特别是对于发散失稳的抑制。
- 王忠民邹德志
- 关键词：功能梯度材料微分求积法
- 基于辛几何法分析连铸板坯的黏弹性鼓肚变形被引量：3
- 2014年
- 对板坯连铸机中板坯(坯壳)的鼓肚变形问题,考虑了坯壳在高温下呈现黏弹性性态以及弹性变形与黏性变形的耦合特性,提出了连铸板坯鼓肚变形的四边固支黏弹性矩形板模型。根据Laplace变换和弹性-黏弹性相应原理,导出了黏弹性板柸在拉氏域内的四阶偏微分方程,再将其导入拉氏域内的哈密顿正则方程。对全状态矢量利用分离变量法、本征函数展开法、共轭辛正交归一化关系和Laplace逆变换,得到了四边固支黏弹性矩形坯壳在时域内的挠度解析解。以某板坯连铸机为例,分析了弹性变形、蠕变变形和松弛时间对鼓肚变形的影响,以及坯壳中点的单位长度弯矩随时间的变化情况。
- 王忠民黄梓嫄
- 关键词：连铸板坯鼓肚变形
- 基于微分求积法分析旋转圆板的横向振动被引量：10
- 2014年
- 基于微分求积法,分析了旋转圆板的横向振动和稳定性问题。从平面应力问题和Kirchhoff薄板理论出发,得到了在沿径向线性分布的离心惯性力作用下均质等厚度旋转圆板的轴对称中面内力,建立了极坐标下板的轴对称运动微分方程。对变系数的运动微分方程,采用微分求积法离散方程和边界条件,分析了周边固支、简支(沿径向不可移)和周边完全自由三种边界条件下旋转圆板的前两阶复频率的实部和虚部随角速度的变化情况,并得到其失稳类型以及相应的临界速度。
- 王忠民王昭张荣李会侠
- 关键词：稳定性微分求积法
- 功能梯度环形截面梁的横向自由振动
- 2015年
- 对功能梯度材料制成的环形截面梁,假设材料的物性参数沿壁厚方向按幂率变化,基于Lagrange函数和Hamilton原理,建立了该梁横向自由振动的Hamilton对偶方程组.采用辛方法求解了Hamilton矩阵的辛本征问题,得到了简支、两端固定、悬臂和左端固定右端铰支4种约束的FGM(functionally graded materials)环形截面梁的固有频率和振型函数.算例给出了这4种约束的FGM环形截面梁前8阶无量纲固有频率随材料体积分数的变化规律,分析了材料体积分数对FGM环形截面梁固有频率的影响.
- 刘艳庄王忠民曹升虎
- 关键词：功能梯度材料辛方法
