轴向变速运动弦线的非线性振动的稳态响应及其稳定性

研究具有几何非线性的轴向运动弦线的稳态横向振动及其稳定性．轴向运动速度为常平均速度与小简谐涨落的叠加．应用Hamilton原理导出了描述弦线横向振动的非线性偏微分方程．直接应用于多尺度方法求解该方程．建立了避免出现长期项的可解性条件．得到了近倍频共振时非平凡稳态响应及其存在条件．给出数值例子说明了平均轴向速度、轴向速度涨落的幅值和频率的影响．应用Liapunov线性化稳定性理论,导出倍频参数共振时平凡解和非平凡解的不稳定条件．给出数值算例说明相关参数对不稳定条件的影响．     

圆柱贮箱液体非线性晃动的多维模态分析方法

将Faltinsen等提出的多维模态理论应用到求解圆柱贮箱液体非线性晃动问题中．根据Narimanov-Moiseiev的三阶渐近假设关系,通过选取主导模态以及确定它们的阶次关系,将一般形式的无穷维模态系统降为五维渐近模态系统,即描述自由液面波高的广义坐标之间相互耦合的二阶非线性常微分方程组．通过对这个模态系统的数值积分,得到了与以前的理论分析和实验结果相吻合的非线性现象．研究结果表明,多维模态方法是用来求解液体非线性晃动动力学的一个很好的工具．在我们的下一步工作中,将继续发展这种方法,用来研究更为复杂的晃动问题．     

窄带随机噪声作用下非线性系统的响应

研究了Duffing振子在窄带随机噪声激励下的主共振响应和稳定性问题.用多尺度法分离了系统的快变项,讨论了系统的阻尼项、随机项等对系统响应的影响.在一定条件下,系统具有两个均方响应值.数值模拟表明方法是有效的.     

谐和与随机噪声联合作用下Duffing振子的双峰稳态密度

研究Duffing振子在谐和与随机噪声联合作用下系统响应的双峰稳态概率密度问题．用多尺度法分离了系统的快变项,得到了系统慢变项满足的随机微分方程．用线性化方法求出了双峰稳态概率密度的表达式．数值模拟表明提出的方法是有效的．     

黏弹性屈曲梁非线性内共振稳态周期响应

研究了内共振下简支边界屈曲黏弹性梁受迫振动稳态周期幅频响应.考虑Kelvin黏弹性本构关系,并通过对非平凡平衡位形做坐标变换,建立屈曲梁横向振动的非线性偏微分-积分模型.基于对控制方程的Galerkin截断,得到多维非线性常微分方程组.在前两阶模态内共振存在的条件下,运用多尺度法分析截断后的控制方程,利用可解性条件消除长期项,获得一阶主共振下的幅值与相角方程.通过数值算例以展示系统稳态幅频响应关系以及失稳区域,从而聚焦系统共振中存在的非线性现象,如跳跃现象、滞后现象,并讨论了双跳跃现象随轴向荷载的演化.通过直接数值方法处理截断方程,数值验证近似解析解,计算结果表明多尺度法具有较高精度.     

3∶1内共振下超临界输液管受迫振动响应

首次研究了超临界流速输液管在3∶1内共振条件下的稳态幅频响应.考虑超临界速度引起的管道屈曲位形,建立描述连续体非线性振动的偏微分-积分方程.通过Galerkin截断方法,将连续体方程离散化.对于同时含有平方与立方非线性的多自由度系统,发展高阶多尺度法建立可解性条件.稳态幅频响应曲线揭示了内共振条件下,不同模态间能量的转移.最后,数值仿真结果验证了近似解析分析的有效性.     

随机窄带噪声作用下非线性碰撞振动系统的稳态响应研究

研究了随机参激作用下一个非线性碰撞振动系统的随机响应.基于Krylov-Bogoliubov平均法,借助第一类改进的Bessel函数,得到了决定平凡解的几乎确定稳定性的最大Lyapunov指数.模拟结果发现,碰撞振动系统的最大Lyapunov指数特性不同于一般的非碰撞系统,其最小值为负.同时,在确定性情形下,得到了骨架曲线方程和不稳定区域的临界方程.进一步,利用矩方法,讨论了系统的一阶和二阶非平凡稳态矩,发现了碰撞振动系统中有频率岛现象的存在.最后,借助FokkerPlanck-Kolmogorov方程,利用有限差分法,讨论了碰撞振动系统中存在的随机跳现象.在随机强度较小时,稳态概率密度集中于响应振幅的非平凡分支;但是随着随机强度的增加,平凡稳态解的概率会变大.     

小Bond数条件下圆柱贮箱中液体晃动的模部分析

运用模部分析方法考察了小Bond数条件下圆柱贮箱中弯曲静液面对液体晃动模态的重构作用.研究表明,圆柱贮箱中的液体作小幅晃动时,参与晃动的各阶基本模态的正交性若仅由Bessel模部来给出,则弯曲静液面将使各阶模态加权耦合,形成新的特征模态;参与晃动的各阶基本模态的正交性若由三角函数模部来给出,则弯曲静液面将独立改变各阶模态的固有频率,各阶模态之间不耦合.运用新的重构模态来研究圆柱贮箱中液体的横向受迫晃动,给出了其模态选择特征.     

分析非线性系统随机响应的一种等效非线性化方法*

本文提出了分析非线性系统随机响应的一种新的等效非线性化方法。文中阐述了该方法的基本思想和处理方法,并对几种常见类型的非线性系统进行了分析和计算,结果表明,利用本文提出方法所得的均方位移响应与精确解或者Monte Carlc模拟解之间具有较好的一致性,并比等效线性化方法有更高的精度。     

开孔浅球壳的非线性动力响应及其动力稳定

本文建立了具轴对称变形、考虑横向剪切影响的浅球壳的非线性运动方程:对周边弹性支承开孔浅球壳的非线性静、动力响应及动力稳定问题进行了探讨.在解题方法上,对位移函数在空间上采用正交配点法离散.在时间上采用平均加速度法(Newmark-β法)离散.变求解一组非线性微分方程为求解一组线性代数方程.文中给出了不同情况下的若干数值结果,且与有关文献的结果作了比较.     

液固耦合系统中液体的有限幅晃动力及晃动力矩

研究弹簧-质量系统与圆柱贮箱类液体有限幅晃动系统间的非线性耦合动力学问题。在建立了六自由度非线性耦合动力学模型的基础上,导出了液体有限幅晃动力和力矩解析表达式。指出在终了构形上积分及压力表达式中的非线性项是有限幅晃动作用力、作用力矩非线性的根源。x、y方向结果之间良好的对称性在很大程度上证明了结果的正确性。通过耦合机理分析可知,这样的理论结果应具有较大的普适性。数值仿真结果与有关实验结果进行了对比。分析认为,在终了构形上求晃动力、晃动力矩较为合理。舍去的高维模态基底及高阶非线性项以及液体晃动阻尼的复杂性是导致偏差的重要原因。     

FPSO船与低充水率下LNG液舱晃荡耦合运动的数值模拟

应用数值模拟方法对FPSO船舶运动与LNG液舱晃荡耦合问题进行了研究.这种全耦合问题的研究基于开源平台OpenFOAM开发的船舶与海洋工程水动力CFD求解器——naoe-FOAM-SJ-TU进行计算.液舱内部流场与外部流场同时求解.采用带有两个LNG液舱的FPSO船作为对象进行数值模拟,船舶放开3个自由度运动,并在90°浪向的规则波中进行模拟.液舱充水率为20％～20％,低于船外自由水面高度.这种低充水率的液舱会大大减少船舶的横摇运动,并且舱内的流体情况较为复杂.考虑了4种不同的入射波频率下船舶的运动,与实验结果进行了对比.数值模拟结果与实验结果对比吻合良好,验证了数值求解方法的可靠性.还对大波高情况下带有低充水率LNG液舱的船舶运动进行了数值模拟分析.在船舶运动与液舱晃荡全耦合情况下,观察到了液舱内流体的剧烈晃荡和舱壁的脉冲压力.     

带弹性附件充液矩形贮箱俯仰运动动态响应

首先建立了俯仰运动矩形贮箱刚-液-弹耦合系统在外力矩作用下的耦合动力学模型,给出满足边界条件的速度势函数和液面波高的级数表达式,采用伽辽金法离散,将动力学模型转化为常微分方程组,得到刚-液-弹耦合系统的固有频率,给出简单的近似表达式,分析了转动中心距静液面不同位置时刚-液-弹耦合系统各阶固有频率的变化规律,系统转动中心距静液面较近时,耦合后液体反对称模态和刚体的固有频率对比耦合前减小,较远时则增大,最后进行数值验证,比较分析了液体和弹性体对刚体姿态的影响．     

圈的多重联图的邻点可区别E-全染色的一些结果

记χ_(at)~e(C_n_i)为n_i阶的圈C_n_i的邻点可区别E-全色数.若n_i≡0(mod 2)(i=1,2,3…,t),则χ_(at)~e(C_n_1+C_n_2+…+C_n_t)=2t;若n_i≡0(mod 2)(i=1,2,3…,r,l相似文献   

多重尺度法应用于变厚度开顶扁球壳在复合载荷下的非线性稳定问题

利用改进多重尺度法研究了大几何参数的变厚度的具有刚性中心的开顶扁球壳,在复合载荷作用下的非线性稳定问题,求得了扁壳几何参数k值较大时,本问题的一致有效的渐近解,并进行了余项误差估计。     

The Densest Packing of 19 Congruent Circles in a Circle

Dense packings of n congruent circles in a circle were given by Kravitz in 1967 for n = 2,..., 16. In 1969 Pirl found the optimal packings for n 10, he also conjectured the dense configurations for 11 n 19. In 1994, Melissen provided a proof for n = 11. In this paper we exhibit the densest packing of 19 congruent circles in a circle with the help of a technique developed by Bateman and Erdös.     

From Symmetries of the Modular Tower of Genus Zero Real Stable Curves to a Euler Class for the Dyadic Circle

We construct actions of the spheromorphism group of Neretin (containing Thompson's group V) on towers of moduli spaces of genus zero real stable curves. The latter consist of inductive limits of spaces which are the real parts of the Grothendieck–Knudsen compactification of the moduli spaces of punctured Riemann spheres. By a result of M. Davis, T.Januszkiewicz and R. Scott, these spaces are aspherical cubical complexes whose fundamental groups, the pure quasi-braid groups, can be viewed as analogues of the Artin pure braid groups. By lifting the actions of the Thompson and Neretin groups to the universal covers of the towers, we obtain extensions of both groups by an infinite pure quasi-braid group, and construct an Euler class for the Neretin group. We justify this terminology by constructing a corresponding cocycle.     

Stress-Strain State of a Cylindrical Sandwich Shell in an Axisymmetric Temperature Field Inhomogeneous across the Thickness

Exact analytical solutions to the problems on the formation of an axisymmetric stress-strain state (SSS) in a circular cylindrical sandwich shell under the action of a temperature field inhomogeneous across its thickness are obtained. It is assumed that the end cross sections of the upper load-carrying layer are immobile in the axial direction, whereas those of the lower load-carrying layer are free. By virtue of the small relative thickness, the outer layers are assumed momentless. The transversely soft filler has an arbitrary thickness, and its SSS is described by equations of thermoelasticity simplified according to the model accepted for it. The boundary conditions stated for the transverse (radial) direction at shell ends correspond either to a free edge or to the presence of a diaphragm.