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1.
Based on the theory of elastic dynamics, multiple scattering of elastic waves and dynamic stress concentrations in fiber-reinforced composite are studied. The analytical expressions of elastic waves in different regions are presented. The mode coefficients of elastic waves are determined in accordance with the continuous conditions of displacement and stress on the boundary of the multi-interfaces. By using the addition theorem of Hankel functions, the formula of scattered wave fields in different local coordinates are transformed into those in one local coordinate to determine the unknown coefficients and dynamic stress concentration factors (DSCFs). The influences of the distance between two inclusions, material properties and structural size on the DSCFs near the interfaces are analyzed. As examples, the numerical results of DSCFs near the interfaces for two kinds of fiber-reinforced composites are presented and discussed. The project supported by the National Natural Science Foundation of China (19972018)  相似文献   
2.
周期波导中弹性波局部化问题的研究   总被引:3,自引:0,他引:3  
基于弹性波传递矩阵方法,对周期波导中弹性波局部化问题进行了分析研究。根据互易性原理和能量地恒定律,给出了结构弹性波传递矩阵的一般表达式。采用两种求解局部化因子的计算方法,分别计算了谐和与失谐周期波导中的局部化因子,并对其进行了分析讨论。本文对周期波导中波传播与振动局部化的分析方法和计算结果可用于结构的优化设计。  相似文献   
3.
对超声速复合材料壁板结构的气动弹性颠振特性进行了分析研究.采用Hamilton原理和假设模态法建立结构的运动方程,采用活塞理论模拟超声速非定常气动力,通过求解本征值问题,得到结构的固有频率和阻尼比等物理量.数值计算了结构无量纲固有频率随气动压力的变化曲线,确定颤振临界气动压力(或颤振速度),并计算了结构的受迫振动时间响应历程曲线,分析比较了不同纤维铺设方式和不同铺设角度对超声速复合材料壁板结构气动弹性稳定性的影响.本文研究结果对超声速飞行器壁板结构的气动弹性稳定性分析和设计具有理论参考价值.  相似文献   
4.
采用谱元法研究了桁架周期结构的带隙特性.从杆和梁的运动方程出发,推导出与频率相关的插值函数,得到了杆单元和梁单元的动力学刚度矩阵.在频域下将铰结构考虑为一个谱单元,并推导出铰单元的动力学刚度矩阵.将杆/梁单元和铰单元加以整合得到整体结构的动力学刚度阵,进而建立整体结构的运动方程.通过求解整体结构的动力学方程,获得结构的频域响应,进而研究结构的带隙特性.本文将谱元法求解得到的固有频率结果与有限元法进行了对比,分析了单胞数量和材料的变化对结构带隙特性的影响,拓展了谱元法的应用领域.  相似文献   
5.
细长体后部非定常超空泡研究   总被引:2,自引:2,他引:0  
采用积分方程方法,研究了轴对称细长体后部非定常超空泡问题.应用时间有限差分离散化方法,对积分方程进行了求解.以细长锥体空化器为例,文中分别给出了当锥角和空化数改变(简称扰动)时,空泡长度和形状的变化规律.当流场周期扰动时,分析计算了超空泡的尺度变化.分别采用本文方法和理论公式,对空泡长度与空化数的关系曲线进行了对比.数值结果表明,扰动周期越短,空泡长度的变化越小;在相同的扰动频率下,空泡越长,时间滞后越长;空泡长度相同时,扰动频率越高,时间滞后越长.在高频脉冲扰动下,有脉冲波形沿着空泡表面传播,其传播速度为来流速度.在周期小扰动情况下,扰动波形沿着空泡表面传播,传播速度也是来流速度.本文得到的数值结果为水下航行体空化器的分析和设计提供参考作用.  相似文献   
6.
纤维复合材料中弹性波散射与动应力   总被引:1,自引:0,他引:1  
基于弹性波动理论,对纤维增强复合材料结构中弹性波多重散射与动应力集中问题进行了分析研究,给出了介质各区域弹性波分析解的表达式.根据位移与应力在各区界面处的连续条件,确定了未知弹性波模式系数.采用Hankel函数的加法定理,将不同局部坐标系中散射波场的表达式变换到了同一个局部坐标系中,以给出弹性波模式系数和动应力集中因子的表达式.分析了多相纤维基体中两个散射体的间距、界层区材料性质以及界层区和纤维核区截面尺寸的变化,对各区界面动应力集中系数的影响.分析表明,两个散射体的间距、界层区材料性质和结构尺寸的变化对复合材料的力学特性具有显影响.作为算例,给出了纤维增强复合材料结构中各区界面动应力集中系数的数值结果,并对其进行了分析讨论.  相似文献   
7.
失谐周期弹性支撑多跨梁中的波动局部化   总被引:10,自引:0,他引:10  
分析研究了失谐周期弹性支撑多跨梁中的波动局部化问题,采用传递矩阵方法给出了系统的传递矩阵,采用Wolf提出的计算Lyapunov指数的方法,确定了局部化因子,作为算例,给出了结构中局部化因子的数值结果,分析了跨长的失谐程度、线弹簧和抗弯弹簧的无量纲刚度对弹性波局部化的影响。  相似文献   
8.
失谐周期结构中振动局部化问题的研究进展   总被引:18,自引:0,他引:18  
周期结构在工程中有很多应用实例, 其具有频率通带和禁带等特殊力学性质. 失谐 可使周期结构的力学特性产生本质变化, 即失谐周期结构中存在振动局部化现象. 局部化破坏了周期结构模态的规则性, 在外激励下会使结构某些部位的响应幅值过 大, 产生能量积聚, 甚至导致结构发生疲劳破坏. 因此分析失谐周期结构中振动和 能量的传播方式与规律具有重要的理论与实际意义, 可以为重要子结构的振动控制 和减振设计提供理论依据. 针对一维直线型周期结构、循环周期结构以及二维周期 结构等, 综述了其中的振动局部化问题的研究现状,主要集中于力学模型的建立、 振动局部化问题的研究内容、分析方法和主要研究结果等, 并提出了值得进一步研 究的问题.  相似文献   
9.
为研究转子一轴承系统中非线性油膜力引起的半速涡动,本文给出了将吴文俊消去法和符号计算相结合的分析方法。基于短轴承假设,得到了单盘转子系统涡动时盘心、轴心及涡动角速度相对于无量纲转速的关系式。分析研究了转子涡动角速度变化规律及出现的双稳态现象。  相似文献   
10.
含孔曲板弹性波散射与动应力分析   总被引:2,自引:0,他引:2  
胡超  李凤明  黄文虎 《力学学报》2003,35(2):240-245
基于敞口浅柱壳弹性波动方程及摄动方法,对无限大含孔曲板弹性波散射及动应力问题进行了分析研究,将经典薄板弯曲波动问题的分析解作为本问题的主项,给出了在稳态波下孔洞附近散射波的零阶渐近解。建立了求解含孔曲板弹性波散射与动应力问题的边界积分方程法,利用积分方程法可获得问题的近似分析解。并给出了无限大曲板圆孔附近动应力集中系数的数值结果,且对计算结果进行了分析与讨论。  相似文献   
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