国家自然科学基金(51378451)
- 作品数：9 被引量：8H指数：2
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- 脉动风作用下基于Hilbert-Huang变换的附加质量及气动阻尼识别被引量：2
- 2015年
- 自振频率低且自重较轻的大跨度屋盖等结构体系在脉动风作用下发生振动时,附加质量及气动阻尼对其振动特性有重要影响,需通过对实验数据的准确识别研究其变化规律。基于Hilbert-Huang变换,在IIR带通滤波的基础上对输出信号进行经验模态分解,并对各自由度方向同步作随机减量处理得到所需模态阶次的自由衰减信号,进而求解频率、阻尼比及振型。数值算例表明,该方法可以有效抑制噪声影响,并准确提取不同阶次的模态参数。在此基础上,根据振型相似的原则对一肋环型索穹顶结构的附加质量及气动阻尼进行了识别,得出了这两个参数相比于静止空气环境以及随风速的变化规律。
- 孙旭峰胡超
- 关键词：脉动风气动阻尼HILBERT-HUANG变换
- 基于拉伸振动精确化理论求解含孔厚板弹性波散射问题
- 2017年
- 针对采用弹性力学平面问题求解波动/振动时常产生较大误差的问题,基于厚板拉伸振动精确化方程,采用复变函数方法对含孔平板中弹性波散射与动应力集中问题进行了研究。利用正交函数展开的方法将待解的问题归结为对一组无穷代数方程组的求解。给出了含椭圆孔厚板拉压弹性波散射与动应力集中的数值结果。研究结果表明:动应力集中系数与分布取决于入射波数、平板厚度、椭圆偏心率等无量纲化参数。
- 周传平胡超
- 关键词：复变函数法
- 梯度材料平板弯拉耦合力学的精确化支配方程被引量：1
- 2016年
- 基于非均匀材料弹性力学理论,采用算子谱分解和算子代数方法,对梯度材料平板结构弯曲与拉伸问题进行了研究.首次给出了指数梯度材料平板弯曲与拉伸的力学方程.研究结果表明:与各向同性平板结构弯曲和拉伸问题不同,在功能梯度平板中描述弯曲应力状态与描述拉伸应力状态的广义位移函数以及剪切函数都是耦合的.没有采用工程假设,推导得到的梯度材料平板结构力学方程是精确化的.通过分析可以认识和理解,分别对应于弯曲状态与拉伸状态的应力场耦合机理以及力学响应的构成等.给出的方程及其分析过程可望能够用于类平板形式热防护材料结构的应力分析与强度设计,推进热防护材料结构的轻型化.
- 胡超郑日恒孙旭峰周传平
- 结构在静流场中振动时的附加质量分布被引量：1
- 2020年
- 结构在静流场中振动时,附加质量的分布形式对其振动特性有非常大的影响,尤其是对较为轻薄的结构,但截至目前,对附加质量显式分布的研究甚少。基于三维问题的边界元法,在合适的Dirichlet及Neumann条件下,提出了一种较简单的方法,可求解结构以任意给定模式在不可压缩单相静流场中振动时的附加质量显式分布。数值计算表明,该方法的求解结果与理论解及实验结果吻合良好,可较好地应用于复杂形状结构在有界或无界静流场中振动时的附加质量分布计算。
- 孙旭峰
- 屋盖结构脉动风压非高斯特性分析的极限流线方法被引量：3
- 2015年
- 非高斯脉动风压对围护结构及局部结构构件有较大影响,在设计中应引起足够重视。目前,非高斯风压场的分区研究主要是建立在对实验数据的统计量分析基础上,并非普遍适用,且随机性较强,区内统计特征值亦相差很大,不足以显示不同区域的非高斯程度,故须结合其形成机理加以分析。考虑到在特定风场条件下分离流动及旋涡作用范围具有时均定常的特点,利用稳态数值方法求解的极限流线和粘性流动分离理论的基本结论,结合实验结果分析了典型屋盖结构脉动风压非高斯特性的形成和分布机理。结果表明,极限流线的分布形态与实验统计的偏度及峰态值分布高度相关,可以被很好地应用于风压场非高斯特性的生成及分布机理研究。
- 孙旭峰Bitsuamlak G T胡超
- 关键词：屋盖结构脉动风压非高斯特性
- 基于厚板精化理论研究结构振动的模态控制方法被引量：1
- 2014年
- 平板动力学与控制是工程结构设计中的重要研究课题。该文基于厚板弯曲振动的精确化方程,采用Hamilton状态空间方法,研究了平板结构的振动控制问题。通过满足平板两侧的自由边界条件以及两端的边界条件,确定了悬臂厚板中的振动模态。而后,采用独立模态控制方法,对悬臂板条的振动控制策略进行了研究,并把结果与基于Mindlin板理论计算得到的结果做了对比分析。最后,对模态控制实施的数值结果做了进行了讨论。该文研究结果可望能在现代工程结构动力学分析和振动控制中得到应用。
- 倪博胡超周传平
- e型压电材料中开孔附近电声波散射和动应力研究
- 2017年
- 基于弹性动力学和电动力学理论,研究e型压电复合材料中开孔附近电声波的散射和动应力集中问题,将力-电耦合场分解成Laplace方程和波动方程的形式,采用数学物理方法配以适当的边界条件,得出了问题的一般解和动应力集中系数、电位移集中系数的表达式,给出了不同参数情况下数值模拟的结果,并对结果进行了分析.
- 蒋慈海周传平杨旭姣
- 关键词：压电复合材料电声波动应力集中开孔
- 热-力双向耦合下平板结构振动的非经典方程
- 2016年
- 结构热-力耦合振动支配方程是对结构进行动力学分析与控制设计的基础.本文基于三维热弹性动力学,研究了力热双向耦合条件下平板结构的力热耦合动力学问题.将代数Vieta定理与经典算子谱分解方法相结合,发展了算子谱分解方法在结构振动力学建模中的应用.选取适当的规范条件,在时域内首次分别构建了受热平板弯曲振动和拉压振动的精确化方程的具体形式.给出了力热双向耦合下平板结构中振动模式的频散关系曲线,并对平板振动的空间和时间演化规律以及结构振动的动态稳定性做了分析和讨论.本文结果是在没有采用经典假设下得到的,因此得到控制方程是较精确的.本文得到的平板力热耦合振动精化方程可用于求解高温下应力场和温度场都是动态变化的耦合问题,研究高温环境下热-力动态耦合机理、耦合模式以及动态响应.
- 胡超郑日恒王琴佟广清MA Fai
- 矩形厚梁结构弯曲自由振动精确化方程新形式
- 2014年
- 本文基于厚板结构振动精确化方程,应用算子代数及其谱分解理论,采用适当的规范条件和满足板条两侧边界条件,首次给出了更为精确化的厚梁结构弯曲振动支配方程.支配方程的总阶数为4阶,即关于横向位移函数的4阶偏微分方程以及相应的广义位移函数F和剪切变形函数f的表达式.分别基于Euler-Bernoulli梁和Timoshenko梁理论绘出了结构内存在的波模频散关系曲线,并与本文得到的厚梁结构内的波模频散关系做了对比,讨论了本文提出的矩形厚梁弯曲振动精确化方程的正确性和适用条件.本文提出的梁结构振动方程可用于厚梁较高频动力学分析与振动控制以及评价现有工程梁理论的适用条件.
- 胡超佟广清马兴瑞黄文虎
