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基于两种梁理论对变幅锥形杆弯曲振动的特性分析及参数设计
被引量：
2
1
作者
常婷婷
沈峰
鲍四元
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2024年第2期114-122,共9页
为了研究圆锥形杆自由振动的特性,分别基于欧拉-贝努力梁理论和铁木辛柯梁理论,建立变截面杆自由振动的分析模型。采用一种含三角函数的级数形式来表示欧拉-贝努利梁理论下杆的位移函数,以满足端部位移的条件;利用能量泛函极小化得到系...
为了研究圆锥形杆自由振动的特性,分别基于欧拉-贝努力梁理论和铁木辛柯梁理论,建立变截面杆自由振动的分析模型。采用一种含三角函数的级数形式来表示欧拉-贝努利梁理论下杆的位移函数,以满足端部位移的条件;利用能量泛函极小化得到系数满足的线性方程组,进而获得不同边界条件下圆锥形杆在欧拉-贝努利梁理论下的若干阶固有频率;类似地,假设位移的级数形式并利用能量函数,建立锥形杆基于铁木辛柯梁理论的求解方法,可得各阶固有频率和模态;给出等截面杆在两种理论下固有频率的转化公式,并推广应用到圆锥形杆的固有频率近似转化。算例分析锥形杆截面参数对结构固有频率的影响,并基于目标设计频率和若干限制条件对锥形杆的尺寸进行设计。数值结果表明,在应用欧拉-贝努利梁理论和铁木辛柯梁理论时,所提方法都能够稳定收敛且计算效率高,具有较高的精确度。该研究工作为超声工程中变幅杆的动力学特性提供了计算依据。
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关键词
铁木辛柯梁理论
变幅杆
新型改进傅里叶级数
自由振动
固有频率
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职称材料
题名
基于两种梁理论对变幅锥形杆弯曲振动的特性分析及参数设计
被引量：
2
1
作者
常婷婷
沈峰
鲍四元
机构
苏州科技大学工程力学系
出处
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2024年第2期114-122,共9页
基金
国家自然科学基金(51709194)。
文摘
为了研究圆锥形杆自由振动的特性,分别基于欧拉-贝努力梁理论和铁木辛柯梁理论,建立变截面杆自由振动的分析模型。采用一种含三角函数的级数形式来表示欧拉-贝努利梁理论下杆的位移函数,以满足端部位移的条件;利用能量泛函极小化得到系数满足的线性方程组,进而获得不同边界条件下圆锥形杆在欧拉-贝努利梁理论下的若干阶固有频率;类似地,假设位移的级数形式并利用能量函数,建立锥形杆基于铁木辛柯梁理论的求解方法,可得各阶固有频率和模态;给出等截面杆在两种理论下固有频率的转化公式,并推广应用到圆锥形杆的固有频率近似转化。算例分析锥形杆截面参数对结构固有频率的影响,并基于目标设计频率和若干限制条件对锥形杆的尺寸进行设计。数值结果表明,在应用欧拉-贝努利梁理论和铁木辛柯梁理论时,所提方法都能够稳定收敛且计算效率高,具有较高的精确度。该研究工作为超声工程中变幅杆的动力学特性提供了计算依据。
关键词
铁木辛柯梁理论
变幅杆
新型改进傅里叶级数
自由振动
固有频率
Keywords
Timoshenko beam theory
horn
a new type of improved Fourier series
free vibration
natural frequency
分类号
O327 [理学—一般力学与力学基础]
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题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于两种梁理论对变幅锥形杆弯曲振动的特性分析及参数设计
常婷婷
沈峰
鲍四元
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2024
2
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