变刚度层叠梁的力学性能研究

为满足不同场景下的功能需求，变刚度结构得到越来越广泛的应用．以机器人手臂为例，在执行操作时，需要其手臂的结构刚度足够大，避免出现过大的扭曲和变形，而在与人交互时，又需要其结构足够柔软，以保证在此过程中与人交互的安全性．该类变刚度结构可根据需求通过外部激励在柔性和刚性状态之间自由切换．在该文章中，研究分析了层叠梁结构，通过理论推导和数值模拟，对其力学性能做出了很好的预测，同时为此类结构的研究提供了有效可靠的思路和方法．     

高速电梯系统时变动力学模型与分析

以往关于电梯系统的研究指出，引起电梯系统振动的主要原因在于外部激励－由曳引机，承重装置，拖动和控制系统等引起。这是基于经典的结构共振理论得出的结论，但不能解释某些电梯的振动行为。本文从时变结构力学的观点出发，计及电梯曳引钢丝绳的长度随时间变化，建立起电梯系统的变刚度动力学模型，采用解析方法给出了高速电梯弹性振动的位移和加速度响应表达式。从理论上证明作为时变系统的电梯，具有振荡运动的特征，存在由变刚度引起的自激振动。进一步研究表明，电梯提速意味着曳引钢丝绳的初始扰动增大，导致电梯振动的加速度也增大，对电梯的舒适性有负面影响。     

时变元法及其应用

研究了一类特殊的变形体－增长体的粘弹性力学问题，建立了基于移动网格的时变元模型及其数值方法。作为算例，分别计算了高度随时间变化的柱体以及内径随时间变化的厚壁筒的应力应变历程。     

刚柔耦合系统动力学建模及分析

准确预测经历大范围刚体运动和弹性变形的柔性体的行为,是当前柔性多体系统动力学领域关注的主要课题.基于线性理论的传统方法由于无法计及动力刚化效应,导致在许多实际应用中得到错误的结果.本文从离心力势场的概念出发,应用Hamilton原理建立了具有动力刚化效应的刚柔耦合系统的运动方程,证明了该方程解的周期性,并采用了Frobenius方法给出了其精确解的一般形式.通过算例分析了刚体运动对弹性运动的模态和频率的影响.     

超弹性形状记忆合金管单向拉伸试验的数值模拟

NiTi形状记忆合金具有很强的超弹性行为，这种超弹性行为是由于材料在应力作用下发生可逆的马氏体相变所引起。最近Sun和Lee^[4]在NiTi形状记忆合金管单向拉伸试验中观测到，应力诱导马氏体相变具有螺旋带状的形貌特征，本文对此作了数值模拟研究。采用包含应变软化效应的三线性本构关系，建立了NiTi形状记忆合金管的三维有限元模型。通过迭代计算，成功地再现了试验中所观察到的螺旋状相变带从形成到长大的全过程。数值计算结果表明，产生这一独特现象的力学机制，在于NiTi形状记忆合金管在拉伸状态下出现的局部变形失稳极其传播。     

基于TCD理论的缺口试样疲劳强度尺寸系数计算

为了建立疲劳强度尺寸系数计算公式,基于TCD理论对缺口试件的疲劳强度进行了研究．引入与材料疲劳强度以及疲劳裂纹扩展应力强度因子门槛值相关的临界距离,建立了试样缺口根部的应力幅函数．利用有限元计算结果对应力幅函数的参数进行拟合,并由此建立了缺口件的疲劳强度尺寸系数计算公式．最后,基于该方法针对两种材料(Q235和45#)以及不同缺口形状（U型和半圆型）分别进行了实例计算,所得结果与实验数据较为吻合．     

车辆-桥梁耦合作用分析

文章通过拉氏方程，在时变动力学的基础上，建立车-桥耦合振动的系统方程。重点探讨了车的质量、车速、刚度、阻尼比、桥跨、桥的阻尼比，桥面粗糙程度等参数在车．桥耦合振动中的作用。其中车速、车的刚度、桥的形式、桥的阻尼起着重要作用。文中还比较了把车辆分别模拟为移动力、移动刚体、移动的弹性体时车．桥互相作用力的差别，得出有必要将车辆模拟为移动的弹性体，以减小分析高速车辆所引起的互相作用力的误差。并考虑了车-桥耦合振动中行驶车辆的转动效应，虽然它的影响是很小的；还尝试性的讨论了桥上行车舒适度的问题，车的阻尼起着很重要的作用。     

Modeling and analysis of a coupled rigid-flexible system

ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＭａｎｙｍｅｃｈａｎｉｃａｌｓｙｓｔｅｍｓｓｕｃｈａｓｒｏｂｏｔｍａｎｉｐｕｌａｔｏｒ,ｔｕｒｂｉｎｅｂｌａｄｅｓ,ｈｅｌｉｃｏｐｔｅｒｐｒｏｐｅｌｌｅｒａｎｄｍａｎ＿ｍａｄｅｓａｔｅｌｌｉｔｅｗｉｔｈｆｌｅｘｉｂｌｅａｔｔａｃｈｍｅｎｔｓａｒｅｃｏｍｐｏｓｅｄｏｆｒｉｇｉｄａｎｄｆｌｅｘｉｂｌｅｂｏｄｉｅｓ．Ｔｈｅｙａｒｅｃａｌｌｅｄｃｏｕｐｌｅｄｒｉｇｉｄ＿ｆｌｅｘｉｂｌｅｓｙｓｔｅｍｓ．Ｃｏｒｒｅｃｔｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎｓｏｆｔｈｅｂｅｈａｖｉｏｒｏｆｆｌｅｘｉｂｌ…     

集中载荷作用下梯度复合材料梁的小波-微分求积法分析

将梯度复合材料梁作为平面应力问题处理,采用小波和微分求积混合法,对集中荷载作用下结构的响应进行了分析.考虑材料特性参数沿高度方向呈梯度分布,在该方向上采用广义微分求积法进行离散;鉴于广义微分求积法求解集中荷载问题精度不高的缺点,在梁的长度方向上引入对突变信号敏感的小波插值函数.数值计算表明,小波-微分求积混合法不仅保留了广义微分求积法高效的优点,而且能够很好地模拟结构局部化特征.     

洗衣机液体平衡环仿真模拟

波轮式洗衣机在脱水过程中会因离心力而产生强烈的振动，液体平衡环的纠偏特性是减振的最主要方式之一．平衡环通过环内液体流动产生的离心力来达到减振目的，因此平衡环内液体离心力数值的准确性直接影响仿真模拟的结果．过往研究采用离心力理论公式进行的仿真模拟与实验结果有较大偏差．而本文将FLUENT仿真得到的离心力数值，代入ADAMS中进行洗衣机整机的仿真，可以得到与实验更为接近的仿真结果．