多跨梁离散系统的频谱和模态的定性性质

采用差分法建立了两端任意支承多跨梁的差分离散模型,对只具有两端支承的单跨梁是正系统的情形,导出了对应的多跨梁差分离散系统的柔度系数;从单跨梁正系统的刚度矩阵的符号振荡性出发,通过引入辅助系统,讨论了多跨梁的柔度矩阵的振荡性,确定了对应于单跨梁正系统的多跨梁差分离散系统的频谱和模态的一系列定性性质.      

外伸梁离散系统模态的若干定性性质

在已证明外伸梁的差分离散模型频率和位移振型基本振荡性质的基础上,首先揭示了两跨外伸梁的共轭系统是一端铰支一端固定并有一个中间铰的两跨连续梁,证明了两跨外伸梁的共轭梁的刚度矩阵是符号振荡矩阵,进而确定了外伸梁的弯矩振型的符号改变数;由此进一步讨论了它的转角振型和剪力振型的符号改变数规律以及位移振型的其他一些定性性质.      

带集中质量和弹性支承梁的横向固有振动分析

给出带集中质量和弹性支承梁横向固有振动的精确分析方法。示例表明,该法对于梁的固有振动分析具有较广的适用性。     

用强迫力法求解弹性支承梁的固有振动

本文将强迫力法引入弹性支承梁固有振动的计算问题,把具有多个弹性支承的梁按自由粱米处理,而将支承反力看作作用于梁上的强迫力。最后利用各支承点的位移约束条件建立了系统的频率方程和以各支反力为基本未知量的线性方程组．     

四边任意支承条件下弹性矩形薄板弯曲问题的解析解

利用辛几何法推导出了四边为任意支承条件下矩形薄板弯曲的解析解。在分析过程中首先把矩形薄板弯曲问题表示成Hamilton正则方程，然后利用辛几何方法对全状态相变量进行分离变量，求出其本征值后，再按本征函数展开的方法求出四边为任意支承条件下矩形薄板弯曲的解析解。由于在求解过程中并不需要人为的事先选取挠度函数，而是从弹性矩形薄板弯曲的基本方程出发，直接利用数学的方法求出问题的解析解，使得这类问题的求解更加理论化和合理化。文中的最后还给出了计算实例来验证本文方法的正确性。     

爆炸荷载作用下弹性与阻尼支承梁的动力响应

为了提高梁的抗爆能力,目前通常是从材料、截面形状等方面考虑．通过在梁端部设置弹性和阻尼支承来提高梁的抗力．为此,应用拉格朗日方程建立了端部弹性与阻尼支承梁的动力方程,通过长作用时间和短作用时间两个爆炸动荷载的典型算例,分析了端部弹性与阻尼支承对梁动态响应的影响,并指出在短作用时间动荷载作用下在梁端部设置弹性与阻尼支承可有效提高梁的抗力．     

用一个模态,确定梁的截面物理参数

1.引言用模态数据确定结构的物理参数,是一类重要的振动逆问题。与频率数据构造结构的逆问题相比,这类问题具有更大的应用价值,因为其解对数据不那么敏感。并且模态也比较容易得到。关于杆的模态逆问题,文[1]和文[2]已做了全面的研究和总结。而对于梁,文[3]讨论了其模态满足的必要条件及一部分定性性质。在此基础上,本文针对悬臂梁的离散模型,讨论了用一个模态构造梁的截面物理参数的问题,建立了解存在的充分必要条件。另外,本文还进一步说明了悬臂梁模态的一些定性性质。     

关于位移法计算有侧移斜梁的研究

针对用位移法计算有侧移斜梁时遇到的几个问题进行了研究,利用运动学原理对斜梁位移进行分析,采用力法对几种常见载荷作用下的斜梁进行理论推导,得到了几个重要结论: 一是斜梁的侧移计算公式,二是一端固定、一端定向支承(支杆与斜梁斜交时)的有侧移单跨斜梁的转角位移方程、固端弯矩分别与两端固定支承的水平梁的相同,所以计算此类斜梁时可以按两端固定支承的单跨水平梁处理.     

存在刚体模态的杆、梁离散系统某些振荡性质的补充证明

工程实际中大量存在具有刚体运动形态的杆和Euler梁.针对存在刚体运动形态的杆和Euler梁的具有n个自由度的离散系统,借助共轭系统的概念,从共轭系统所具有的振荡性质出发,证明了它们都具有如下定性性质:对任意的2≤p≤q≤n,由系统的第p阶至第q阶位移振型线性组合而成的矢量u=cpu(p)+cp+1u(p+1)+…+cqu(q),其分量序列的最小变号数不少于p-1,而其分量序列的最大变号数不多于q-1.这一结果对于相关理论的完整性是必须的,同时有着重要的工程意义和应用价值.     

研究带有附加质量和弹性支承的弹性体动态特性的新方法

本文把梁的振动问题表示成第二类Fredholm型积分方程的特征值问题,然后用一种新的方法探讨了附加质量、弹性支承和截面形状变化对梁的动态特性的影响.     

变截面梁横向振动固有频率数值计算

根据边界条件对变截面梁横向振动四阶变系数微分方程降阶, 形成关于挠度和弯矩的二 阶非显式递推变系数微分方程组; 利用有限差分法, 研究了变截面简支梁横向振动固有频率 的数值计算方法及其精度. 理论分析和正交计算的算例表明: 数值计算算法简单, 计算精度 取决于计算步长的数目和梁横截面竖向渐变率, 与梁宽和梁长无关; 对于给定的计算步长或 数目, 可以估算数值计算的精度; 对于给定的精度要求, 可以确定合理的计算步长或数目.     

超临界轴向运动梁横向非线性振动频域分析

数值方法研究超临界速度下轴向运动梁横向非线性振动前两阶固有频率.通过对非平凡平衡位形做坐标变换,建立超临界轴向运动梁的标准控制方程,一个积分-偏微分非线性方程.利用有限差分法数值离散梁两端简支边界下控制方程,计算轴向运动梁中点的横向振动位移,并将计算结果作为时间序列,运用离散傅立叶变换得到超临界轴向运动梁横向振动的频率.通过数值算例,讨论了系统参数对前两阶固有频率在超临界范围随轴向速度变化的影响.     

复合材料叠层梁和金属梁的固有振动特性

对根据三种梁理论得到的金属梁和复合材料叠层梁的固有振动特性进行了对比性的研究对常用的三种梁理论在弹性碰撞分析中的应用进行了分析和比较     

杆、梁离散和连续系统的振动定性性质的统一论证

采用极限过渡法，从杆、梁差分离散系统刚度矩阵的符号振荡性导出相应系统格林函数的振荡性，从而统一论证了离散与连续系统的固有频率和模态的定性性质     

LINEAR ACTIVE STRUCTURES AND MODES (Ⅱ)--DISCRETE SYSTEMS AND BEAMS

The basic concepts about the active structures and some attributes of the modes were presented in paper "Liner Active Structures and Modes ( Ⅰ ) ". The characteristics of the active discrete systems and active beams were discussed, especially, the stability of the active structures and the orthogonality of the eigenvectors. The notes about modes were portrayed by a model of a seven-storeyed building with sensors and actuators. The concept of the adjoint active structure was extended from the discrete systems to the beams that were the representations of the continuous structures. Two types of beams with different placements of the measuring and actuating systems were discussed in detail. One is the beam with the discrete sensors and actuators, and the other is the beam with distributed sensor and actuator function. The orthogonality conditions were derived with the modal shapes of the active beam and its adjoint active beam. An example shows that the variation of eigenvalues with feedback amplitude for the homo-configuration and non-homo-configuration active structures.     

黏性流体环境下V型悬臂梁结构流固耦合振动特性研究

V型悬臂梁结构在原子力显微镜、微纳机械传感器件中得到了广泛应用, 该结构通常在黏性流体环境下实现精密检测、传感与性能表征,同时也会使得结构的流固耦合振动特性更为复杂, 直接影响器件的动态性能.本文针对V型结构变截面、变刚度等复杂几何特征, 建立了黏性流体环境下V型悬臂梁结构的流固耦合动力学模型, 导出了基于截面孔宽比参数的梁结构的修正水动力函数, 确定了截面孔宽比和频率参数影响下V型悬臂梁结构的水动力函数;理论分析得到了黏性流体中V型梁结构的频率响应特性.同时, 设计了多种不同几何尺寸的V型梁结构, 并在水环境中开展了实验验证, 结果表明, 实验所得频率响应与理论分析结果吻合较好, 验证了V型梁结构水动力函数修正表达式及流固耦合动力学模型.此外, 基于该流固耦合动力学模型, 详细分析了不同流体黏度、V 型梁角度及尺寸变化对耦合系统振动特性的影响.      

非保守力作用下简支梁在屈曲附近的自由振动

对受非保守载荷的简支梁在后屈曲附近的自由振动进行了研究. 基于可伸长梁的大变形理论,建立了受沿轴线分布切向非保守力作用的简支梁后屈曲附近自由振动的几何非线性模型. 在小振幅和谐振动假设下,简化得到后屈曲梁线性振动的控制方程. 采用打靶法求解振动问题的控制方程,给出了前三阶固有频率与载荷之间的特征关系曲线. 结果表明：非保守载荷作用下梁的振动响应与保守载荷作用下梁的振动响应有着明显不同.