磁场和温度场作用下金属-陶瓷FGM圆柱壳固有振动

针对温度场中的金属-陶瓷功能梯度圆柱壳,基于物理中面下Love非线性薄壳理论,考虑物性参数沿厚度的梯度分布规律,得到含热应力项的内力和内力矩的表达式．根据电磁和弹性理论,得出磁场环境中导电功能梯度壳体的涡流洛伦兹力模型,给出动能、应变能及其变分表达式．应用哈密顿变分原理和伽辽金离散法,建立功能梯度圆柱薄壳的磁热弹耦合振动方程,推得两端简支约束下非轴对称振动壳体的固有频率特征方程．通过算例,得到功能梯度圆柱壳的固有频率变化曲线图,阐明了磁场、温度、材料属性及结构尺寸对振动频率的影响规律．结果表明：周向波数增大,固有频率呈现先减小后增大的趋势;磁感应强度增加,电磁阻尼效应逐渐明显,固有频率值减小;壳体厚度的增大、长度的减小和温度的大幅升高,使刚度项系数减小,固有频率值增加．     

线载和弹性支承作用面内运动薄板磁固耦合双重共振

针对磁场环境中具有线载荷和弹性支承作用的面内运动薄板,给出了系统的势能、动能及电磁力表达式,应用Hamilton变分原理,推得面内运动条形板的磁固耦合非线性振动方程.考虑边界为夹支-铰支的约束条件,利用变量分离法和Galerkin积分法,得到了含简谐线载力和电磁阻尼力项的两自由度非线性振动微分方程组.应用多尺度法对主-...     

夹层板几何与物理参数对单向压缩稳定性影响

为分析夹层板几何与物理参数改变对其在均匀纵向压缩下稳定性的影响.采用三维实体单元建模,利用FEM对夹层板失稳特性进行研究.针对不同夹芯形式、不同夹芯网格的疏密程度和不同表板厚度等因素,计算比较了不同几何和物理参数夹层板在压缩载荷作用下的稳定性,得到了不同类型夹层板的临界载荷.分析了夹层板几何和物理参数对其失稳的敏感性,得出了相关参数对夹层板失稳时的敏感因子,对夹层板的功能设计具有指导意义.     

横向磁场中轴向运动铁磁梁的磁弹性主共振

研究在外激励力与磁场作用下轴向运动铁磁梁的磁弹性非线性主共振问题．基于弹性理论和电磁理论,给出梁的动能和弹性势能表达式,根据哈密顿原理,推导出磁场中轴向运动铁磁梁的磁弹性双向耦合非线性振动方程．通过伽辽金积分法进行离散,得出两端简支边界条件下铁磁梁磁弹性非线性强迫振动方程．应用多尺度法对方程进行求解,得出幅频响应方程．最后通过算例,给出铁磁梁的幅频特性曲线、振幅-磁感应强度和振幅-外激励力曲线并进行分析．结果显示,在幅频响应曲线中铁磁梁的轴向运动速度、外激励力、轴向拉力越大,共振振幅越大;而磁感应强度越大,振幅越小．     

压板松动时大型发电机端部绕组的主共振与分岔

研究了大型汽轮发电机定子端部固定绕组的压板松动时,位于两侧压板间某段绕组的振动问题．首先,采用分离变量法,给出了发电机运行时定子端部绕组区域的磁感应强度表达式,并给出了绕组所受电磁力及与松动压板间摩擦力的计算式．其次,建立了研究绕组非线性振动问题的力学分析模型,采用多尺度法对主共振情形进行了解析求解,推得了稳态运动下的幅频响应方程,并对定常解的稳定性及分岔奇异性进行了研究,得到了稳定性的判定条件及分岔方程的转迁集．最后,针对工程实际问题进行了计算,给出了相应的幅频响应曲线图,并进行了分析讨论．     

薄板薄壳非线性磁弹性问题的墓本方程

根据电动力学及非线性弹性的耦合性理论,导出了薄板薄壳非线性磁弹性问题的运动方程,给出了运动方程中电磁力的表达式,建立了薄板薄壳非线性磁弹性问题的基本方程,在轴对称情况下,对基本方程进行了简化,     

轴向运动导电导磁梁的磁弹性振动方程

针对磁场环境中轴向运动导电导磁梁磁弹性耦合振动的理论建模问题进行研究.基于Timoshenko(铁木辛柯)梁理论并考虑几何非线性因素,给出轴向运动弹性梁在横向双向振动下的形变势能、动能计算式以及电磁力和机械力的虚功表达式.应用Hamilton(哈密顿)变分原理,推得磁场中轴向运动Timoshenko梁的非线性磁弹性耦合振动方程,并给出了简化形式的Euler-Bernoulli(欧拉 伯努利)梁磁弹性振动方程.根据电磁理论和相应的电磁本构关系,得到载流导电弹性梁所受电磁力的表达式,基于磁偶极子-电流环路模型给出铁磁弹性梁所受磁体力和磁体力偶的表述形式.通过算例,分析了轴向运动导电弹性梁的奇点分布及其稳定性问题.     

磁场中轴向运动导电薄板的强迫振动分析

对磁场环境中轴向运动导电薄板的磁弹性强迫振动问题进行了研究。在给出薄板运动的动能、应变能、电磁力虚功的基础上,应用哈密顿变分原理推得了磁场中轴向运动矩形薄板的磁弹性振动方程;基于麦克斯威尔电磁场方程并考虑相应的电磁关系式,得到了薄板所受电磁力的表达式。针对横向磁场中矩形板的强迫振动问题,通过位移函数的设定并应用伽辽金积分法,分别得到了对边简支-对边自由、对边夹支-对边自由两种边界约束条件下轴向运动薄板的磁弹性强迫振动微分方程。通过数值算例,给出了横向磁场中均布动载作用下对边夹支对边自由边界约束条件下轴向运动矩形板的振幅放大因子随频率、轴向速度、磁感应强度的变化规律曲线图。结果表明：频率比和轴向运动速度的改变,均使振幅放大因子在共振区出现了峰值,外加磁场则起到了电磁阻尼的作用。     

Magneto-elastic combination resonances analysis of current-conducting thin plate

Based on the Maxwell equations, the nonlinear magneto-elastic vibration equations of a thin plate and the electrodynamic equations and expressions of electro- magnetic forces are derived. In addition, the magneto-elastic combination resonances and stabilities of the thin beam-plate subjected to mechanical loadings in a constant transverse magnetic filed are studied. Using the Galerkin method, the corresponding nonlinear vibration differential equations are derived. The amplitude frequency response equation of the system in steady motion is obtained with the multiple scales method. The excitation condition of combination resonances is analyzed. Based on the Lyapunov stability theory, stabilities of steady solutions are analyzed, and critical conditions of stability are also obtained. By numerical calculation, curves of resonance-amplitudes changes with detuning parameters, excitation amplitudes and magnetic intensity in the first and the second order modality are obtained. Time history response plots, phase charts, the Poincare mapping charts and spectrum plots of vibrations are obtained. The effect of electro-magnetic and mechanical parameters for the stabilities of solutions and the bifurcation are further analyzed. Some complex dynamic performances such as period- doubling motion and quasi-period motion are discussed.     

横向磁场中导电壳体的亚谐波共振与稳定性

研究了磁场环境中受机械载荷作用圆柱壳体的三阶亚谐波共振问题.在给出横向磁场和机械动载共同作用下导电圆柱薄壳的振动方程基础上,应用伽辽金积分法,并进行无量纲化处理,导出了相应的非线性振动微分方程.应用多尺度法对三阶亚谐波共振问题进行求解,得到了稳态运动下的幅频响应方程及共振解的存在域和稳定性条件.通过算例,给出了共振非平凡解的存在域以及反映振幅与各参数关系的曲线图,讨论了电磁与机械参量对壳体振动的影响.