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题名一种高效的梁耦合结构动力学特性分析方法
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作者
李直兵
靳国永
仲赛凤
叶天贵
杨铁军
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机构
哈尔滨工程大学动力与能源工程学院
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出处
《哈尔滨工程大学学报》
北大核心
2025年第6期1169-1178,共10页
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基金
国家自然科学基金项目(5225109,52241101,52271309)
黑龙江省优秀青年科学基金项目(YQ2022E104)。
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文摘
为了快速预报梁耦合结构的动力学特性,本文将梁的精确解析公式与有限元分析软件的前处理功能相结合,提出了一种高效动力学分析方法。基于梁结构控制微分方程,推导了梁单元的精确动力学刚度矩阵;利用ANSYS Mechanical APDL平台建立了梁耦合结构的几何模型,并对其进行单元离散,获取结构的单元和节点信息。与有限元方法的离散策略不同,由于本文方法采用了精确的动力学刚度单元,每根梁仅需离散为一个单元;将单元和节点信息导出,并在数值计算软件中与梁单元的动力学刚度矩阵进行组装,构建了耦合结构的整体动力学方程。在此基础上,求解了多种梁耦合结构的强迫振动响应,并将计算结果与ANSYS的仿真值进行了对比。结果表明:相比于传统有限元方法,本文方法显著减少了计算所需单元和节点数量,提高了计算效率。
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关键词
梁耦合结构
动刚度矩阵
精确解析解
强迫振动
动力学分析
计算效率
计算精度
有限元分析
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Keywords
beam-coupled structures
dynamic stiffness matrix
exact analytical solution
forced vibration
dynamic analysis
calculation efficiency
calculation accuracy
finite element analysis
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分类号
TB532
[理学—声学]
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题名板-梁耦合结构振动功率流与声辐射特性研究
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作者
张宇
李进
董俊红
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机构
重庆电子工程职业学院智能制造与汽车学院
赛力斯汽车有限公司
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出处
《中国工程机械学报》
北大核心
2024年第5期620-625,共6页
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基金
重庆市教育委员会科学技术研究技术青年基金资助项目(KJQN202303109)
重庆电子工程职业学院校级科研项目(22XJDXWT37)。
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文摘
针对车身低频结构噪声控制问题,首先以车身典型板-梁耦合结构简化模型为研究对象,推导出一种以CBAR焊点单元轴向位移响应和速度响应为计算参数的净功率流简化计算公式。然后以振动净功率流和等效辐射声功率(ERP)为评价参数,研究了板-梁耦合结构振动辐射噪声产生机理,从中可知不可忽视焊点对板、梁之间功率流传递的影响,而且合理设计焊点布局有利于提高辐射噪声水平。最后,基于净功率流简化计算公式,提出了一种焊点布局拓扑优化方法,结合板-梁耦合结构振动辐射噪声控制算例验证了其有效性。上述研究成果可为车身NVH品质的提高提供一种新的思路和方法,具有良好的工程实用价值和应用前景。
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关键词
板-梁耦合结构
功率流
辐射噪声
焊点
拓扑优化
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Keywords
plate-beam coupling structure
power flow
radiation noise
spot weld
topology optimization
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分类号
TH113.1
[机械工程—机械设计及理论]
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题名索杆梁耦合结构分析模型及其应用研究
被引量：2
- 3
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作者
刘云
钱振东
夏开全
杨超舟
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机构
河海大学土木与交通学院
东南大学智能运输系统研究中心
中国力学科学研究院
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出处
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2015年第7期215-221,共7页
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基金
国家自然科学基金项目(51308193)
国家电网科技项目(SGKJ2007116)
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文摘
为了研究索杆滑动连接特性对索杆梁耦合结构受力的影响,定义了由一个通过滑动节点连接的三节点活动滑移索单元和多个两节点非活动滑移索单元组成的单元组,基于更新拉格朗日法推导了三节点直线型滑索单元几何非线性刚度矩阵,并建立了输电线路索杆梁耦合结构有限元模型。通过高压架空输电线路耐张段的非线性静力调索分析验证了耦合结构模型的可行性,探讨了耦合结构在导线发生断裂失效后的动响应变化规律及其传播特性。计算结果表明,导线静态张力与规范设计参数相差较小,可用于后续分析。考虑滑移的导线张力在导线断裂初期有短暂增加的趋势。导线断裂对邻近绝缘子和铁塔横担杆件的受力有明显的影响,且动响应的传播会导致邻近塔的导线张力增加。
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关键词
架空输电线路
索杆梁耦合结构
滑移索
几何非线性
动响应
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Keywords
overhead transmission line
cable-rod-beam coupling structure
gliding cable
geometric nonlinearity
dynamic response
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分类号
TM753
[电气工程—电力系统及自动化]
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题名梁结构耦合点的振动功率传播(英文)
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作者
刘见华
金咸定
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机构
上海交通大学船舶与海洋工程学院
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出处
《船舶力学》
EI
2004年第6期123-134,共12页
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文摘
本文详细讨论了多根梁耦合点的振动功率传播特性。耦合点采用刚体质量来模拟。采用波动分析法研究纵向波或弯曲波入射半无限梁结构耦合点的传播。首先根据耦合点的平衡条件和连续条件,得到了波动方程中的幅值。然后建立了波动幅值和振动功率之间的关系,并得到振动功率反射和传播系数。反射和传播系数确定为振动频率和耦合角度的函数。算例计算了二叉梁的反射系数和传播系数,分析了耦合角度和振动频率以及是否计及耦合点质量对反射系数和传播系数的影响,得到了一些有价值的结论,对于振动控制和结构优化设计具有重要的意义。
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关键词
梁结构耦合点
振动功率传播
波动分析法
反射系数
传播系数
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Keywords
Frequencies
Joints (structural components)
Power transmission
Reflection
Vibrations (mechanical)
Water waves
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分类号
TB53
[理学—声学]
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题名梁板耦合结构振动功率流特性研究
被引量：2
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作者
苏尔敦
王敏庆
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机构
西北工业大学航海学院
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出处
《噪声与振动控制》
CSCD
北大核心
2009年第4期6-9,共4页
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文摘
研究梁板耦合结构的振动特性,以导纳理论为基础推导了系统各部分功率流表达式。通过数值仿真研究主要结构参数变化对系统功率流的影响。结果表明:梁、板厚度及梁长度影响功率流幅值的频带分布,而梁、板损耗因子的变化改变净功率流、总功率流和吸收功率流的大小,其中板角是较为理想的耦合位置。通过优化设计,对某工程结构的振动控制取得了一定效果。
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关键词
振动与波
梁板耦合结构
振动特性
导纳理论
功率流
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Keywords
vibration and wave
girder-plate coupled structure
vibration characteristics, admittance theory, power flow
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分类号
TB123
[理学—工程力学]
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题名轴力对梁结构耦合损耗因子的影响研究
被引量：7
- 6
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作者
胡婉璐
陈海波
钟强
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机构
中国科学院材料力学行为和设计重点实验室
中国科学技术大学近代力学系
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出处
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2020年第17期24-30,共7页
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基金
国家自然科学基金(11772322)
中国科学院战略性先导科技专项(B类)子课题(XDB22040502)。
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文摘
以飞行器中经常使用的耦合梁结构为研究对象,使用点阻抗法分析受到轴力作用耦合梁结构的高频振动传递特性。在考虑梁耦合角度和激励频率变化的情况下,分析轴力对结构振动方程的影响,计算了耦合边界处的耦合损耗因子;选用‘一字梁’模型计算了温度变化对梁结构间传递特性的影响,并通过与有限元结果的对比验证了点阻抗法计算的正确性。结果表明:当面外弯曲波入射时,轴力对梁结构间的传递特性有明显的影响,但随着频率的增加逐渐减小;同时,温度对结构间的耦合损耗因子有明显影响,随着温度的升高,结构间的功率传递减弱。
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关键词
耦合梁结构
点阻抗法
高频振动
轴力
热环境
耦合损耗因子
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Keywords
coupled beam structure
point impedance approach
high-frequency vibration
axial force
thermal environment
coupling loss factor
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分类号
O32
[理学—一般力学与力学基础]
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题名轨道梁结构对中低速磁浮车轨耦合振动的影响
被引量：11
- 7
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作者
韩霄翰
李忠继
池茂儒
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机构
华中光电技术研究所武汉光电国家研究中心
中铁二院工程集团有限责任公司科学技术研究院
西南交通大学牵引动力国家重点实验室
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出处
《铁道机车车辆》
北大核心
2019年第5期36-42,共7页
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文摘
建立了双级电磁悬浮控制器模型,轨道梁采用Euler-Bernoulli模型,基于单点悬浮控制系统建立“车辆-控制器-弹性梁”耦合动力学数值模型。对控制参数引起的车轨耦合失稳振动的特性进行分析,仿真计算不同轨道梁结构参数下,对中低速磁浮车轨耦合振动影响进行研究。结果表明:发生频率较低的车轨耦合振动时,轨道梁结构参数的改变对车轨耦合振动无明显影响;发生频率较高的车轨耦合振动,轨道梁固有频率随轨道梁结构而改变时,对车轨耦合振动影响明显;轨道梁固有频率不随轨道梁结构参数改变时,对车轨耦合振动无明显影响;轨道梁结构阻尼可以有效抑制车轨耦合振动响应。低频车轨耦合振动,轨道梁结构改变无法控制车轨耦合振动,车轨发生高频耦合振动时,增大轨道梁结构阻尼比及改变轨道梁固有频率均能有效控制车轨耦合振动,因此实际工程中可以考虑轨道梁下安装阻尼器和吸振器来改变轨道梁结构参数和结构阻尼来抑制振动。
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关键词
中低速磁浮
车轨耦合振动:轨道梁结构
动力学仿真
振动控制
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Keywords
mid-low speed maglev
vehicle-rail coupling vibration
track beam structure
simulation of dynamic
vibration control
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分类号
U239.5
[交通运输工程—道路与铁道工程]
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