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圆板在物体撞击下的非线性动力响应 总被引:6,自引:0,他引:6
本文在Von Kármán大位移的意义上,利用虚位移原理伽辽金方法建立了圆板在物体撞击下的非线性动力响应的控制微分方程,在研究响应问题时,考虑了冲击载荷与圆板位移响应之间的耦合影响,文中使用时间增量法和奇异摄动理论求解问题的控制方程,获得了固支圆板非线性动力响应的近似解,并且求解了具体算例,绘出了圆板位移、应力响应曲线以及冲击力随时间的变化曲线。 相似文献
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圆板在物体撞击下的非线性动力响应 总被引:7,自引:0,他引:7
本文在Von Kármán大位移的意义上,利用虚位移原理伽辽金方法建立了圆板在物体撞击下的非线性动力响应的控制微分方程,在研究响应问题时,考虑了冲击载荷与圆板位移响应之间的耦合影响,文中使用时间增量法和奇异摄动理论求解问题的控制方程,获得了固支圆板非线性动力响应的近似解,并且求解了具体算例,绘出了圆板位移、应力响应曲线以及冲击力随时间的变化曲线。 相似文献
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随机桁架结构的非平稳随机动力响应分析 总被引:1,自引:0,他引:1
本文研究了随机桁架结构在非平稳随机激励下的动力响应问题。在利用随机因子法分析随机结构动力特性的基础上,给出了一种分析随机结构非平稳随机响应的新方法。从结构非平稳随机响应的表达式出发,同时考虑桁架结构的物理参数、几何尺寸的随机性,利用求解随机变量函数矩的方法和求解随机变量数字特征的代数综合法,导出了随机桁架结构在非平稳随机激励下位移响应均方值和应力响应均方值的均值、方差和变异系数的计算表达式。通过算例,分析了结构物理参数和几何尺寸的随机性对结构位移响应均方值和应力响应均方值随机变量随机性的影响。本文方法具有对随机结构进行一次动力分析便可求得动力响应的数字特征,且可以考察结构任一参数的随机性对结构非平稳随机响应分析结果的影响之优点。 相似文献
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本文针对干扰力F(T,t)-Qsinωt作用下圆形薄板的动力响应问题,提出了DQ半解析法。该方法直接从控制秃分方程出发,在空间域采用DQ法(Differential Quadrature Method),在时间域取级数,采用时域配点法得到求解位移场全部待定参数的线性方程组。解一次线性方程组即全域的动力响应位移场。 相似文献
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传统采用微分求积(differential quadrature, DQ)法求解动力问题时都是以位移响应作为基本未知量,而将速度响应和加速度响应表示为位移响应的加权和的形式.如此做法需要处理线性方程组或者矩阵方程(Sylvester方程)才能求得动力响应,导出的算法一般为有条件稳定算法.本文利用动力响应的Duhamel积分解,逆用DQ原理,提出了一种计算卷积的高精度显式算法.该算法可以逐时段地求解出动力时程响应,当各时段内DQ节点分布完全一致时,仅须进行一次Vandermonde矩阵求逆计算即可应用于各个时段,一次性获得时段内多个时刻的位移响应值,因而具有计算效率高的优点.通过分析动力方程积分格式,证明本文动力算法传递矩阵的谱半径恒等于1,因而该算法具有无条件稳定特性,且计算过程中不会产生数值耗散.本文算法的数值精度取决于分析时段内布置的DQ节点数量N,具有N-1阶代数精度.实际操作时可以取10个甚至更多的DQ节点数,从而获得比较高的数值精度. 相似文献
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传统采用微分求积(differential quadrature,DQ)法求解动力问题时都是以位移响应作为基本未知量,而将速度响应和加速度响应表示为位移响应的加权和的形式.如此做法需要处理线性方程组或者矩阵方程(Sylvester方程)才能求得动力响应,导出的算法一般为有条件稳定算法.本文利用动力响应的Duhamel积分解,逆用DQ原理,提出了一种计算卷积的高精度显式算法.该算法可以逐时段地求解出动力时程响应,当各时段内DQ节点分布完全一致时,仅须进行一次Vandermonde矩阵求逆计算即可应用于各个时段,一次性获得时段内多个时刻的位移响应值,因而具有计算效率高的优点.通过分析动力方程积分格式,证明本文动力算法传递矩阵的谱半径恒等于1,因而该算法具有无条件稳定特性,且计算过程中不会产生数值耗散. 本文算法的数值精度取决于分析时段内布置的DQ节点数量$N$,具有$N-1$阶代数精度.实际操作时可以取10个甚至更多的DQ节点数,从而获得比较高的数值精度. 相似文献
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已经发表了不少求解大挠度壳体的动力问题的论文。它们大多分别集中于以有限元法求解和以近似方法求解并分别得到了不少问题的数值解。然而,将这两种方法结合起来,发挥各自的所长,以往讨论得不多。 本文提出了一种基于影响函数的方法与平面问题有限元法的混合方法来求解扁壳的弹塑性动力响应。这一方法将由大挠度引起的面内位移,壳体的初曲率都转化为等效荷载,以平面问题有限元法求解出这些等效荷载下的应力作为等效应力。在考虑了塑性区三维扩展的情况下,用修正的J2增量理论求出有硬化时的壳体塑性等效荷载。对于不同类型和数值的荷载及不同性质的材料,本文进行了数值计算,退化之后的计算结果与已有文献的结果相互吻合。 相似文献
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双参数地基上环板的非线性动力响应 总被引:2,自引:0,他引:2
研究双参数地基上环板的大挠度动力响应问题,给出了求解该问题的一种有效方法,即在空间域上运用摄动微分求积法处理非线性边值问题,在时间域上则以三点递推格式的Newmark-β法计算其动力响应。文中同时讨论了不同形式地基对环板在均布阶跃载荷作用下动力响应的影响。 相似文献
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A. Haldar R. Martinez-Flores H. Katkhuda 《Theoretical and Applied Fracture Mechanics》2008,50(1):74-80
Crack detection is existing structures using measured dynamic response information is presented in this paper. The general area of health assessment of existing structures in the presence of uncertainty in modeling the structure, characteristics of sensors, and the dynamic response information collected by the sensors is emphasized. A time domain system identification-based procedure is proposed to assess health of a structure at the finite element level in the presence of all major sources of uncertainty. It is denoted as the GILS-EKF-UI method. The method does not require information on excitation that caused the response and the noise-contaminated response information needs not be available at all dynamic degrees of freedom. The method is verified using computer generated analytical and actual measured response information emphasizing three items: (1) identification of the defect-free frame, (2) detection of location of a crack accurately within a defective element, and (3) detection of a crack using limited response information using the GILS-EKF-UI method. 相似文献
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考虑风-结构-土耦合作用时高层建筑顺风向风振响应分析 总被引:1,自引:0,他引:1
本文综合考虑了风-结构-土的耦合作用对高层建筑顺风向风振响应的影响,研究了在各种参数下高层建筑风振响应的特性。由于在风-结构-土耦合作用问题的整个体系的控制方程中,既有时域中的耦合关系,又有频域中的耦合关系,本文提出采用傅立叶变换-时频迭代法来进行求解,较好地解决了用普通的方法难以解决的问题。最后采用数值计算的方法比较了考虑风-结构-土的耦合作用和仅考虑土-结构相互作用以及刚性基础的结构位移响应及加速度响应。 相似文献
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Gurtin变分原理在矩形板动力初值问题中的应用 总被引:3,自引:0,他引:3
结构动力分析是工程设计中的重要组成部分,传统动力分析方法并不能全面反映动力初值特征,而Gurtin变分原理则被认为是目前唯一能全面反映动力初值特征的变分原理。本文基于位移型Gurtin变分原理,对空间和时间同时离散,建立了一种求解板的动力初值问题的时空有限元法,并对两种边界情况板的振动问题进行了编程计算,计算结果表明时空元法精确度很高且稳定收敛。 相似文献
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Zafer Kazancı 《International Journal of Non》2011,46(5):807-817
The dynamic response of orthotropic sandwich composite plates impacted by time-dependent external blast pulses is studied by use of numerical techniques. The theory is based on classical sandwich plate theory including the large deformation effects, such as geometric non-linearities, in-plane stiffness and inertias, and shear deformation. The equations of motion for the plate are derived by the use of the virtual work principle. Approximate solutions are assumed for the space domain and substituted into the equations of motion. Then the Galerkin Method is used to obtain the non-linear differential equations in the time domain. The finite difference method is applied to solve the system of coupled non-linear equations. The results of theoretical analyses are obtained and compared with ANSYS results. Effects of the face sheet number, as well as those related to the ply-thickness, core thickness, geometrical non-linearities, and of the aspect ratio are investigated. Detailed analyses of the influence of different type of pressure pulses on dynamic response are carried out. 相似文献
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时变参数时滞减振控制研究 总被引:6,自引:5,他引:1
时滞动力吸振器对谐波激励有着良好的减振控制效果,但对随机激励的减振控制效果却并不明显,具体表现为时滞动力吸振器对随机激励的减振控制效果与被动吸振器几乎相同。针对上述问题,本文提出了一种新的时变参数时滞减振控制方法。在原有时滞减振控制方法的基础上,首先将时滞增益系数由定值形式变为时间函数形式,然后通过时变优化得到多组时滞控制参数并使其以一定时间周期循环作用于减振控制过程,通过这种方法进一步改善了时滞动力吸振器减振性能。本文最后以二自由度时滞动力吸振器减振模型为例,以主系统的振动响应为仿真对象,运用精细积分法求解了具有时变时滞参数的时滞动力学方程,以此得到了在谐波激励和随机激励作用下主系统振动的时域仿真结果。研究结果表明,在时变参数时滞动力吸振器的控制下,主系统无论是受谐波激励作用还是受随机激励作用,其振动位移、振动速度和振动加速度均比在定值参数时滞动力吸振器控制下时有大幅的减少,时滞动力吸振器的减振性能有了明显的改善。 相似文献
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Based on linearized 2-D Navier-Stokes equation, a Laplace transform-boundary element coupling method for viscous fluid-structure
impact analysis is proposed. Under assumption of incompressibility for the fluid, the corresponding equivalent boundary integral
equation in terms of the potential function and stream function is first established by Lamb's transform in the Laplace transform
domain. It enables us to solve impact water problems in frequency domain by the boundary element method, in which the effect
of viscous flow on the dynamic response can be taken into account. Then a complete solution of the problem under consideration
in time domain is obtained by means of Durbin's formulas for the numerical inversion of the Laplace transform. Finally, a
practical example is given to confirm the validity of the present method.
Project supported by the National Defence Foundation of Science & Technology of China (No. J14. 8. 1. JW0515). 相似文献
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本文将传递矩阵法的应用范围由结构的固有振动分析推广到频域内的地震反应分析。文中具体给出了弯剪粱结构的单元传递矩阵的频域形式。用这种频域内的传递矩阵,结合离散傅里叶变换,即可求得多自由度弯剪梁体系的地震反应。同样地,可用这种方法计算各种串联多自由度体系在其它动力荷载下的反应。该方法精度良好且比相应的有限元法节省计算机CPU时间。 相似文献