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大型空间结构的热-结构动力学分析
被引量:
22
1
作者
程乐锦
薛明德
+1 位作者
唐羽烨
姚海民
《应用力学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2004年第2期1-9,共9页
空间结构在辐射换热条件下的热诱发振动是导致空间结构失效的一种典型模式。弄清热诱发振动的机理是理解热诱发振动失效的基础。本文针对常见的空间薄壁杆件结构 ,提出了一种能够对复杂结构及加热条件进行比较准确的温度场和热诱发振动...
空间结构在辐射换热条件下的热诱发振动是导致空间结构失效的一种典型模式。弄清热诱发振动的机理是理解热诱发振动失效的基础。本文针对常见的空间薄壁杆件结构 ,提出了一种能够对复杂结构及加热条件进行比较准确的温度场和热诱发振动分析的有限元方法。首先利用一种Fouri er 有限元方法 ,同时考虑杆截面内平均温度和温差 ,求解了包含辐射非线性的瞬态热传导问题 ,并推荐了一种有效降低求解规模的减缩近似方法 Lanczos方法。在此基础上 ,用有限元法求解了杆件结构的热诱发振动问题 ,并就杆截面内平均温度和温差对结构振动的影响以及最大动静态响应的比值分别进行了讨论 ,合理地解释了一类常见的热诱发振动现象 ,本文的数值算例说明了这点。
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关键词
空间
结构
热-
结构动力学分析
有限元
辐射换热
瞬态温度场
薄壁杆件
热诱发振动
航天器
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职称材料
水稻插秧机分插机构结构动力学分析——基于ANSYS
被引量:
2
2
作者
陈霖
张云彪
孙伟
《农机化研究》
北大核心
2012年第12期60-62,71,共4页
基于三维造型软件Pro/E和有限元分析软件ANSYS,分别对水稻插秧机插植臂进行实体建模仿真和结构动力学分析。分析得出插植臂在工作过程中的应力分布情况,对插植臂进行了模态分析,得出插植臂的固有频率和前20阶模态振型,为水稻插秧机的进...
基于三维造型软件Pro/E和有限元分析软件ANSYS,分别对水稻插秧机插植臂进行实体建模仿真和结构动力学分析。分析得出插植臂在工作过程中的应力分布情况,对插植臂进行了模态分析,得出插植臂的固有频率和前20阶模态振型,为水稻插秧机的进一步优化设计提供了理论依据。
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关键词
水稻插秧机
曲柄摇杆分插机构
ANSYS
结构动力学分析
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职称材料
结合虚拟点的单元基光滑点插值法在结构动力学分析中的应用
3
作者
张桂勇
陶东松
+1 位作者
陈泽聪
陈毓珍
《西安交通大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第11期142-149,共8页
为了解决有限元方法采用线性三角形单元时系统刚度过硬、导致结构动力学分析中求得的结构固有频率过高的问题,采用结合虚拟点的单元基光滑点插值方法(CS-PIM)进行结构动力学分析,通过对虚拟点数量与位置的调整,提高了浓缩形函数的精度,...
为了解决有限元方法采用线性三角形单元时系统刚度过硬、导致结构动力学分析中求得的结构固有频率过高的问题,采用结合虚拟点的单元基光滑点插值方法(CS-PIM)进行结构动力学分析,通过对虚拟点数量与位置的调整,提高了浓缩形函数的精度,在不增加计算成本的情况下,克服了传统虚拟点布置方法中存在的系统刚度过软、固有频率值过低以及存在虚假模态等时间不稳定现象,能够准确模拟系统刚度,为动力学分析提供精确且稳定的解。该方法使用可以自动划分的线性三角形背景网格离散问题域,对复杂形状的问题适应性强,操作简便,具有良好的工程应用前景。
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关键词
结构动力学分析
光滑点插值法
浓缩形函数
系统刚度
固有频率
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职称材料
基于多层蒙特卡罗的火箭结构动力学不确定性分析
被引量:
2
4
作者
袁赫
刘莉
康杰
《弹箭与制导学报》
北大核心
2019年第3期144-148,共5页
运载火箭结构动力学响应分析存在诸多不确定性,基于有限元的标准蒙特卡罗不确定性分析方法计算代价过高,为解决该问题,引入多层蒙特卡罗方法。针对模型不确定性建立不同网格尺度运载火箭有限元模型,使用多层蒙特卡罗方法对发动机点火工...
运载火箭结构动力学响应分析存在诸多不确定性,基于有限元的标准蒙特卡罗不确定性分析方法计算代价过高,为解决该问题,引入多层蒙特卡罗方法。针对模型不确定性建立不同网格尺度运载火箭有限元模型,使用多层蒙特卡罗方法对发动机点火工况进行结构动力学响应不确定性分析,并与标准蒙特卡罗方法对比。结果表明在相同精度的情况下,多层蒙特卡罗方法能显著提高效率,所得结果对运载火箭初步设计阶段结构分析与设计有一定指导意义。
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关键词
多层蒙特卡罗
运载火箭建模
不确定性
结构动力学分析
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职称材料
大型航天器结构的热致振动研究
被引量:
10
5
作者
沈振兴
胡更开
《载人航天》
CSCD
2016年第1期117-125,共9页
多数航天器在轨服役期间会受到冷热交变热辐射载荷作用而出现热致振动问题,因此,在结构设计阶段准确地预测热诱发的航天器动力学行为至关重要。基于绝对节点坐标方法,并采用耦合的热-结构分析模型,建立了可以对大范围运动的薄壁管和复...
多数航天器在轨服役期间会受到冷热交变热辐射载荷作用而出现热致振动问题,因此,在结构设计阶段准确地预测热诱发的航天器动力学行为至关重要。基于绝对节点坐标方法,并采用耦合的热-结构分析模型,建立了可以对大范围运动的薄壁管和复合材料层合板进行热-动力学耦合系统分析的非线性有限单元,同时基于浓缩的形函数推出了非线性弹性力的高效计算公式。利用所建单元,针对受到太阳辐射热冲击载荷作用的航天器结构展开研究。首先,研究了经典的悬臂梁和板结构的热致振动,其位移响应都出现了不稳定的热颤振现象,并从热弯矩做功角度解释了产生热颤振的原因;然后,又研究了UARS卫星和Ulysses自旋稳定航天器的热致振动,将它们简化为刚-柔耦合的多体系统动力学模型,UARS的加速度响应出现了热跳变现象,而Ulysses的姿态角响应出现了热拍现象;最后,研究了大型环状天线的桁架结构及其支撑机械臂结构,热变形和振动幅值都较小,即结构较稳定。
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关键词
航天器
结构
热致振动
绝对节点坐标方法
耦合热-
结构动力学分析
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职称材料
结构弹性碰撞问题讨论
6
作者
诸德超
邢誉峰
李敏
《航天器工程》
1998年第3期59-65,共7页
结构弹性碰撞是一经典问题,但又面临不少新的工程需求。本文通过球-杆碰撞分析的结果,探讨若干重要参数对碰撞响应的影响,并检验常规振动响应分析用的模态叠加法在碰撞分析工程实践中的适用性。接着将等加权时间积分法、Newmark法和Wils...
结构弹性碰撞是一经典问题,但又面临不少新的工程需求。本文通过球-杆碰撞分析的结果,探讨若干重要参数对碰撞响应的影响,并检验常规振动响应分析用的模态叠加法在碰撞分析工程实践中的适用性。接着将等加权时间积分法、Newmark法和Wilson-θ法等三种隐式时间积分法用于质点-弹性杆的碰撞分析并比较所得的结果,以便为建立适合工程应用而又能保证所需精度的有效数值方法提供对策或参考。
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关键词
结构动力学分析
弹性碰撞
模态叠加法
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职称材料
高超声速机翼瞬态气动加热下热颤振分析
被引量:
3
7
作者
陈浩
徐敏
蔡天星
《西北工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012年第6期898-904,共7页
研究了一种气动力(热)/结构耦合的高超声速机翼热颤振的时域数值分析方法。研究目的是分析结构内部温度梯度对结构固有特性的影响机制和结构发生颤振的规律。采用非定常计算流体力学耦合结构传热的算法,获得结构的瞬态温度场;通过有限...
研究了一种气动力(热)/结构耦合的高超声速机翼热颤振的时域数值分析方法。研究目的是分析结构内部温度梯度对结构固有特性的影响机制和结构发生颤振的规律。采用非定常计算流体力学耦合结构传热的算法,获得结构的瞬态温度场;通过有限元计算得到瞬态温度场不同时刻下的热结构模态;利用结构模态叠加法建立结构动力学模型,结合Volterra级数建立的非定常气动力模型进行气动/结构耦合计算获得颤振动压。对马赫数为5、高度13 km的一小展弦比机翼进行了颤振分析。验证了该方法的可实现性。研究表明,随着温度梯度的增大结构固有频率减小,颤振动压最小值发生在结构主频率差值最小处。
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关键词
气动加热
计算流体
力学
有限元方法
颤振
高超声速
结构
动力学
热效应
瞬态
分析
气动
结构
耦合
气数热弹性
力学
非定常气
动力
模型
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职称材料
板级立体组装侧向互联技术
8
作者
郑大安
郑国洪
周宇戈
《电讯技术》
2007年第3期185-188,共4页
通过对板级立体组装侧向互联可制造性设计技术、组装工艺技术等进行研究,确定了板级立体组装侧向互联形式及连接件的设计、排布和数量,实现了板级立体组装侧向互联技术。
关键词
立体组装
侧向互联
谐响应
分析
有限元
分析
结构动力学分析
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职称材料
题名
大型空间结构的热-结构动力学分析
被引量:
22
1
作者
程乐锦
薛明德
唐羽烨
姚海民
机构
清华大学
出处
《应用力学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2004年第2期1-9,共9页
基金
国家"8 63"航天高技术项目 ( 863 2 2 1 9)
文摘
空间结构在辐射换热条件下的热诱发振动是导致空间结构失效的一种典型模式。弄清热诱发振动的机理是理解热诱发振动失效的基础。本文针对常见的空间薄壁杆件结构 ,提出了一种能够对复杂结构及加热条件进行比较准确的温度场和热诱发振动分析的有限元方法。首先利用一种Fouri er 有限元方法 ,同时考虑杆截面内平均温度和温差 ,求解了包含辐射非线性的瞬态热传导问题 ,并推荐了一种有效降低求解规模的减缩近似方法 Lanczos方法。在此基础上 ,用有限元法求解了杆件结构的热诱发振动问题 ,并就杆截面内平均温度和温差对结构振动的影响以及最大动静态响应的比值分别进行了讨论 ,合理地解释了一类常见的热诱发振动现象 ,本文的数值算例说明了这点。
关键词
空间
结构
热-
结构动力学分析
有限元
辐射换热
瞬态温度场
薄壁杆件
热诱发振动
航天器
Keywords
thermally induced vibration, space structure, thin-walled tube, transient temperature fields, heat transfer by radiation, FEM.
分类号
V414.1 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
水稻插秧机分插机构结构动力学分析——基于ANSYS
被引量:
2
2
作者
陈霖
张云彪
孙伟
机构
四川农业大学信息与工程技术学院
出处
《农机化研究》
北大核心
2012年第12期60-62,71,共4页
基金
四川省科技厅支撑计划项目(2010JY0084)
文摘
基于三维造型软件Pro/E和有限元分析软件ANSYS,分别对水稻插秧机插植臂进行实体建模仿真和结构动力学分析。分析得出插植臂在工作过程中的应力分布情况,对插植臂进行了模态分析,得出插植臂的固有频率和前20阶模态振型,为水稻插秧机的进一步优化设计提供了理论依据。
关键词
水稻插秧机
曲柄摇杆分插机构
ANSYS
结构动力学分析
Keywords
rice transplanter
crank-rocker style transplanting mechanism
ANSYS
structural dynamics analysis
分类号
S223.91 [农业科学—农业机械化工程]
S126 [农业科学—农业基础科学]
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职称材料
题名
结合虚拟点的单元基光滑点插值法在结构动力学分析中的应用
3
作者
张桂勇
陶东松
陈泽聪
陈毓珍
机构
大连理工大学船舶工程学院
大连理工大学工业装备与结构分析国家重点实验室
高新船舶与深海开发装备协同创新中心
中国船舶工业集团上海船舶研究设计院
出处
《西安交通大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第11期142-149,共8页
基金
国家自然科学基金资助项目(51579042
51639003)
+2 种基金
国家青年海外高层次人才引进计划资助项目(D1007001)
中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(DUT16ZD218
DUT2017TB05)
文摘
为了解决有限元方法采用线性三角形单元时系统刚度过硬、导致结构动力学分析中求得的结构固有频率过高的问题,采用结合虚拟点的单元基光滑点插值方法(CS-PIM)进行结构动力学分析,通过对虚拟点数量与位置的调整,提高了浓缩形函数的精度,在不增加计算成本的情况下,克服了传统虚拟点布置方法中存在的系统刚度过软、固有频率值过低以及存在虚假模态等时间不稳定现象,能够准确模拟系统刚度,为动力学分析提供精确且稳定的解。该方法使用可以自动划分的线性三角形背景网格离散问题域,对复杂形状的问题适应性强,操作简便,具有良好的工程应用前景。
关键词
结构动力学分析
光滑点插值法
浓缩形函数
系统刚度
固有频率
Keywords
structural dynamic analysis
smoothed point interpolation method
condensed shape function
system stiffness
natural frequency
分类号
O241.82 [理学—计算数学]
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职称材料
题名
基于多层蒙特卡罗的火箭结构动力学不确定性分析
被引量:
2
4
作者
袁赫
刘莉
康杰
机构
北京理工大学宇航学院
飞行器动力学与控制教育部重点实验室
出处
《弹箭与制导学报》
北大核心
2019年第3期144-148,共5页
文摘
运载火箭结构动力学响应分析存在诸多不确定性,基于有限元的标准蒙特卡罗不确定性分析方法计算代价过高,为解决该问题,引入多层蒙特卡罗方法。针对模型不确定性建立不同网格尺度运载火箭有限元模型,使用多层蒙特卡罗方法对发动机点火工况进行结构动力学响应不确定性分析,并与标准蒙特卡罗方法对比。结果表明在相同精度的情况下,多层蒙特卡罗方法能显著提高效率,所得结果对运载火箭初步设计阶段结构分析与设计有一定指导意义。
关键词
多层蒙特卡罗
运载火箭建模
不确定性
结构动力学分析
Keywords
multilevel Monte Carlo
launch vehicle modeling
uncertainty
structure dynamic analysis
分类号
V475.1 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
V414 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
大型航天器结构的热致振动研究
被引量:
10
5
作者
沈振兴
胡更开
机构
燕山大学建筑工程与力学学院
北京理工大学宇航学院
出处
《载人航天》
CSCD
2016年第1期117-125,共9页
基金
国家自然科学基金资助项目(11290153)
文摘
多数航天器在轨服役期间会受到冷热交变热辐射载荷作用而出现热致振动问题,因此,在结构设计阶段准确地预测热诱发的航天器动力学行为至关重要。基于绝对节点坐标方法,并采用耦合的热-结构分析模型,建立了可以对大范围运动的薄壁管和复合材料层合板进行热-动力学耦合系统分析的非线性有限单元,同时基于浓缩的形函数推出了非线性弹性力的高效计算公式。利用所建单元,针对受到太阳辐射热冲击载荷作用的航天器结构展开研究。首先,研究了经典的悬臂梁和板结构的热致振动,其位移响应都出现了不稳定的热颤振现象,并从热弯矩做功角度解释了产生热颤振的原因;然后,又研究了UARS卫星和Ulysses自旋稳定航天器的热致振动,将它们简化为刚-柔耦合的多体系统动力学模型,UARS的加速度响应出现了热跳变现象,而Ulysses的姿态角响应出现了热拍现象;最后,研究了大型环状天线的桁架结构及其支撑机械臂结构,热变形和振动幅值都较小,即结构较稳定。
关键词
航天器
结构
热致振动
绝对节点坐标方法
耦合热-
结构动力学分析
Keywords
spacecraft structures
thermally induced vibrations
absolute nodal coordinate formulation
coupled thermal-structural dynamic analysis
分类号
O342 [理学—固体力学]
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职称材料
题名
结构弹性碰撞问题讨论
6
作者
诸德超
邢誉峰
李敏
机构
北京航空航天大学固体力学研究所
出处
《航天器工程》
1998年第3期59-65,共7页
文摘
结构弹性碰撞是一经典问题,但又面临不少新的工程需求。本文通过球-杆碰撞分析的结果,探讨若干重要参数对碰撞响应的影响,并检验常规振动响应分析用的模态叠加法在碰撞分析工程实践中的适用性。接着将等加权时间积分法、Newmark法和Wilson-θ法等三种隐式时间积分法用于质点-弹性杆的碰撞分析并比较所得的结果,以便为建立适合工程应用而又能保证所需精度的有效数值方法提供对策或参考。
关键词
结构动力学分析
弹性碰撞
模态叠加法
分类号
O347.1 [理学—固体力学]
TB122 [理学—工程力学]
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职称材料
题名
高超声速机翼瞬态气动加热下热颤振分析
被引量:
3
7
作者
陈浩
徐敏
蔡天星
机构
西北工业大学航天学院
出处
《西北工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012年第6期898-904,共7页
基金
国家自然科学基金重大研究计划(90816008)资助
文摘
研究了一种气动力(热)/结构耦合的高超声速机翼热颤振的时域数值分析方法。研究目的是分析结构内部温度梯度对结构固有特性的影响机制和结构发生颤振的规律。采用非定常计算流体力学耦合结构传热的算法,获得结构的瞬态温度场;通过有限元计算得到瞬态温度场不同时刻下的热结构模态;利用结构模态叠加法建立结构动力学模型,结合Volterra级数建立的非定常气动力模型进行气动/结构耦合计算获得颤振动压。对马赫数为5、高度13 km的一小展弦比机翼进行了颤振分析。验证了该方法的可实现性。研究表明,随着温度梯度的增大结构固有频率减小,颤振动压最小值发生在结构主频率差值最小处。
关键词
气动加热
计算流体
力学
有限元方法
颤振
高超声速
结构
动力学
热效应
瞬态
分析
气动
结构
耦合
气数热弹性
力学
非定常气
动力
模型
Keywords
aerodynamic heating, computational fluid dynamics, finite element method, flutter( aerodynamics),hypersonic aerodynamics, structural dynamics, thermal effects, transient analysis
aerodynamics/structural dynamics couplings, aerothermoelasticity, unsteady aerodynamic model
分类号
V211 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
板级立体组装侧向互联技术
8
作者
郑大安
郑国洪
周宇戈
机构
中国西南电子技术研究所
出处
《电讯技术》
2007年第3期185-188,共4页
文摘
通过对板级立体组装侧向互联可制造性设计技术、组装工艺技术等进行研究,确定了板级立体组装侧向互联形式及连接件的设计、排布和数量,实现了板级立体组装侧向互联技术。
关键词
立体组装
侧向互联
谐响应
分析
有限元
分析
结构动力学分析
Keywords
3D assembly
side- face inter- connected
harmonic response analysis
finite element analysis
configuration dynamic analysis
分类号
TN405 [电子电信—微电子学与固体电子学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
大型空间结构的热-结构动力学分析
程乐锦
薛明德
唐羽烨
姚海民
《应用力学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2004
22
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职称材料
2
水稻插秧机分插机构结构动力学分析——基于ANSYS
陈霖
张云彪
孙伟
《农机化研究》
北大核心
2012
2
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职称材料
3
结合虚拟点的单元基光滑点插值法在结构动力学分析中的应用
张桂勇
陶东松
陈泽聪
陈毓珍
《西安交通大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018
0
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职称材料
4
基于多层蒙特卡罗的火箭结构动力学不确定性分析
袁赫
刘莉
康杰
《弹箭与制导学报》
北大核心
2019
2
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职称材料
5
大型航天器结构的热致振动研究
沈振兴
胡更开
《载人航天》
CSCD
2016
10
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职称材料
6
结构弹性碰撞问题讨论
诸德超
邢誉峰
李敏
《航天器工程》
1998
0
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职称材料
7
高超声速机翼瞬态气动加热下热颤振分析
陈浩
徐敏
蔡天星
《西北工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012
3
在线阅读
下载PDF
职称材料
8
板级立体组装侧向互联技术
郑大安
郑国洪
周宇戈
《电讯技术》
2007
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职称材料
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