多个移动质量-弹簧-阻尼系统作用下梁的动力特性分析 被引量：12

1

作者 盛国刚 赵冰 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2003年第1期43-46,共4页

本文建立了多个移动质量 -弹簧 -阻尼系统作用下梁与梁上系统的耦合振动方程 ,根据模态分析方法得到一组变系数、变维数的时变力学系统线性常微分方程组。作为特例 ,根据Pesterev和Bergman给出的单个移动系统作用下梁的动力分析结果验... 本文建立了多个移动质量 -弹簧 -阻尼系统作用下梁与梁上系统的耦合振动方程 ,根据模态分析方法得到一组变系数、变维数的时变力学系统线性常微分方程组。作为特例 ,根据Pesterev和Bergman给出的单个移动系统作用下梁的动力分析结果验证了建模有效性和准确性。并对两个移动质量 -弹簧 -阻尼系统作用下梁的静载模型、移动力模型和移动振动系统模型的内力结果进行了比较。最后对梁在多个移动振动系统作用下的移动临界速度进行了分析。 展开更多

关键词 梁 动力特性分析 移动质量-弹簧-阻尼系统 模态分析 时变力学系统 临界速度 振动

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建立弹簧-质量-阻尼系统数学模型的数轴法 被引量：13

2

作者 白艳艳 张晓俊 《噪声与振动控制》 CSCD 2012年第3期59-62,共4页

提出一种建立弹簧―质量―阻尼系统其数学模型的简单方法——数轴建模法,即建立与系统平行方向的数轴,把弹簧或阻尼器的实际位移值当做有理数标在数轴上对应位置,然后按照有理数比较大小的结果确定相应质量块所受弹簧力或阻尼力的大小... 提出一种建立弹簧―质量―阻尼系统其数学模型的简单方法——数轴建模法,即建立与系统平行方向的数轴,把弹簧或阻尼器的实际位移值当做有理数标在数轴上对应位置,然后按照有理数比较大小的结果确定相应质量块所受弹簧力或阻尼力的大小和方向,进而求得系统的微分方程。分别以单自由度系统、两自由度振动系统及多自由度系统为例,阐述了数轴法在建立机械振动系统的数学模型中的应用。结果表明此方法在列写弹簧―质量―阻尼系统的运动微分方程时非常有效。 展开更多

关键词 振动与波 机械振动 弹簧-质量-阻尼系统 数学模型 数轴 微分方程

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带弹簧-质量系统的车-桥耦合演变随机振动 被引量：1

3

作者 叶茂 肖锋 +2 位作者 麦镇东 张鹏 任珉 《力学与实践》 北大核心 2015年第4期475-480,共6页

提取悬挂有弹簧-质量系统桥梁的模态函数,将车辆简化为一个两自由度的移动系统,以桥面不平度功率谱密度为输入,建立车辆与带弹簧-质量系统的桥梁的耦合系统力学模型.结合状态空间理论和演变随机过程的一般理论,研究车-桥耦合演变随机振... 提取悬挂有弹簧-质量系统桥梁的模态函数,将车辆简化为一个两自由度的移动系统,以桥面不平度功率谱密度为输入,建立车辆与带弹簧-质量系统的桥梁的耦合系统力学模型.结合状态空间理论和演变随机过程的一般理论,研究车-桥耦合演变随机振动的弹簧-质量系统控制.通过数值算例可知:弹簧-质量系统对车辆的随机响应没有影响,而可以降低桥梁的随机响应.最后,探讨了弹簧-质量系统与桥梁质量比、弹簧-质量系统个数对桥梁随机响应的影响. 展开更多

关键词 弹簧-质量系统 车桥系统 演变随机振动 耦合振动 桥面不平顺

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利用弹簧-质量系统抑制梁上任意点的振动 被引量：1

4

作者 周翔 李俊峰 《力学与实践》 CSCD 北大核心 2007年第2期18-20,共3页

通过调节平行悬挂于梁上的两个弹簧-质量系统使得梁上任意一点的挠度和转角同时为零,从而达到抑制振动的目的．首先利用假设模态法得到结构的控制方程,在此基础上,同时考虑零挠度和零转角条件,得到了一种确定弹簧-质量系统参数的算法．... 通过调节平行悬挂于梁上的两个弹簧-质量系统使得梁上任意一点的挠度和转角同时为零,从而达到抑制振动的目的．首先利用假设模态法得到结构的控制方程,在此基础上,同时考虑零挠度和零转角条件,得到了一种确定弹簧-质量系统参数的算法．通过数值算例证明了通过该方法能够有效地抑制梁上任意点的振动． 展开更多

关键词 结构动力学 弹簧-质量系统 振动抑制

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侵彻战斗部-引信系统动力学建模与仿真 被引量：14

5

作者 程祥利 刘波 +1 位作者 赵慧 刘军 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期625-633,共9页

为揭示侵彻过程中引信电路模块的动态响应机理,将机械振动理论引入侵彻过程理论分析与计算,提出一种简化的侵彻战斗部-引信系统动力学模型。以侵彻战斗部-引信系统的载荷传递关系为基础,基于多自由度弹簧-质量-阻尼系统建立模型的动力... 为揭示侵彻过程中引信电路模块的动态响应机理,将机械振动理论引入侵彻过程理论分析与计算,提出一种简化的侵彻战斗部-引信系统动力学模型。以侵彻战斗部-引信系统的载荷传递关系为基础,基于多自由度弹簧-质量-阻尼系统建立模型的动力学微分方程;通过谐响应分析确定固有频率、阻尼比等动力学参数,并采用数值积分的方法预测不同侵彻工况下的响应特性;从系统幅频响应特性的角度分析响应特性与传统经验公式解有很大差异的原因。与谐响应分析结果、火炮试验实测过载信号的对比分析表明:提出的动力学模型能准确、快速地预测战斗部、引信在侵彻过程中的响应特性;考虑轴向振动后,侵彻战斗部表现出明显的振动放大特性与周期振荡特性,而且是影响引信电路模块响应特性的首要因素。 展开更多

关键词 侵彻战斗部 引信 弹簧-质量-阻尼系统 谐响应分析

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基于集中质量法的普通圆锯片及基体开槽圆锯片振动响应分析 被引量：6

6

作者 姚涛 段国林 +1 位作者 张家谔 田永军 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第3期496-501,13,共6页

针对普通圆锯片及基体开槽圆锯片的振动响应问题,首次引入集中质量法建立了圆锯片无阻尼多自由度弹簧-质量系统模型。将开槽等效为去除槽分布对应区域内的弯曲弹簧,分别构造了普通圆锯片、基体开径向槽以及周向槽三类圆锯片振动系统模... 针对普通圆锯片及基体开槽圆锯片的振动响应问题,首次引入集中质量法建立了圆锯片无阻尼多自由度弹簧-质量系统模型。将开槽等效为去除槽分布对应区域内的弯曲弹簧,分别构造了普通圆锯片、基体开径向槽以及周向槽三类圆锯片振动系统模型的质量矩阵与刚度矩阵,并进行了简谐激励响应分析。采用振幅强度因子作为衡量锯片振动强度的指标,通过求解获得了振幅强度因子与频率关系的幅频响应特性曲线,将计算结果同有限元法的结果进行对比分析,结果表明：当峰值对应频率在0～750Hz范围内时,二者的一致性较好;当峰值对应频率大于750Hz时,开始出现较大偏差,验证了集中质量法用于计算圆锯片结构低频固有特性的正确性。本文研究结果对于求解存在几何缺陷的连续体弹性薄板的振动响应具有一定的参考价值。 展开更多

关键词 开槽圆锯片 多自由弹簧-质量系统 集中质量法 固有频率

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高速冲击载荷下考虑乘员安全的均质梁动态响应

7

作者 张杜江 赵振宇 +2 位作者 张智扬 高辉遥 卢天健 《应用数学和力学》 北大核心 2025年第3期271-282,共12页

为了提升装甲车防护结构抗爆性能,保障乘员生命安全,开展了高速冲击载荷下考虑乘员安全的均质梁动态响应研究.首先,基于泡沫铝弹丸冲击均质梁-弹簧-质量块样件实验工装,测量了不同冲击速度下的质量块位移随时间变化曲线;然后,建立了相... 为了提升装甲车防护结构抗爆性能,保障乘员生命安全,开展了高速冲击载荷下考虑乘员安全的均质梁动态响应研究.首先,基于泡沫铝弹丸冲击均质梁-弹簧-质量块样件实验工装,测量了不同冲击速度下的质量块位移随时间变化曲线;然后,建立了相应的数值模型进行仿真计算,并开展理论计算,当泡沫铝弹丸速度较高时,仿真、实验与理论结果吻合较好;最后,基于验证的数值仿真方法,系统讨论了泡沫铝弹丸冲击速度、质量块质量、弹簧刚度和阻尼系数对质量块峰值位移、峰值加速度的影响.结果表明:随着泡沫铝弹丸速度增大,质量块峰值位移、峰值加速度都增大;质量块峰值位移对质量块质量、弹簧刚度变化不敏感;质量块峰值加速度随其质量增加而降低,随弹簧刚度、阻尼系数增加而增加.研究结果验证了理论和仿真方法的正确性,为使用理论、仿真方法快速设计高速冲击载荷下的高性能防护结构提供了支撑. 展开更多

关键词 冲击 乘员安全 质量-弹簧-阻尼系统 动态响应

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高冲击载荷作用下弹载记录仪防护系统动力学响应特性 被引量：5

8

作者 程祥利 赵慧 +2 位作者 焦敏 叶海福 李林川 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期114-122,共9页

为了给弹载记录仪的防护设计提供依据,从机械振动的角度揭示了高冲击载荷作用下弹载记录仪防护系统的动力学响应机理。在分析弹载记录仪内部载荷传递关系的基础上,基于双自由度弹簧-质量-阻尼系统建立了一种简化的防护系统动力学响应模... 为了给弹载记录仪的防护设计提供依据,从机械振动的角度揭示了高冲击载荷作用下弹载记录仪防护系统的动力学响应机理。在分析弹载记录仪内部载荷传递关系的基础上,基于双自由度弹簧-质量-阻尼系统建立了一种简化的防护系统动力学响应模型,并开展了数值模拟,通过脉冲响应分析和谐响应分析辨识了模型参数。理论计算与数值模拟的对比分析结果表明:建立的动力学响应模型能较准确地预测高冲击载荷作用下弹载记录仪防护系统的动力学响应特性。在此基础上,以模型的幅频响应特性为依据,分析了防护系统动力学响应特性随各种参数的变化规律。研究结果可为更有效地指导弹载记录仪的防护设计提供依据。 展开更多

关键词 高冲击载荷 弹载记录仪 动力学响应模型 弹簧-质量-阻尼系统 脉冲响应分析 谐响应分析

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浅埋爆炸下考虑乘员安全的防雷底板设计理论模型 被引量：1

9

作者 张杜江 赵振宇 +3 位作者 褚庆国 贺良 任建伟 卢天健 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期786-796,共11页

浅埋爆炸载荷下,为更好地开展装甲车防雷底板设计,建立了考虑附加质量-弹簧-阻尼系统的均质梁动态响应理论模型,并采用有限元仿真分析进行验证,理论与仿真结果吻合良好。基于所建立理论模型,分别讨论了炸药质量、均质梁屈服强度、弹簧... 浅埋爆炸载荷下,为更好地开展装甲车防雷底板设计,建立了考虑附加质量-弹簧-阻尼系统的均质梁动态响应理论模型,并采用有限元仿真分析进行验证,理论与仿真结果吻合良好。基于所建立理论模型,分别讨论了炸药质量、均质梁屈服强度、弹簧刚度、阻尼系数和边界条件对均质梁中点和质量块峰值位移、速度、加速度的影响。结果表明:随着TNT质量增大和均质梁屈服强度减小,均质梁中点峰值位移、质量块峰值位移、速度、加速度都增大;当弹簧刚度相同时,随着阻尼系数的增加,均质梁中点峰值位移减小,质量块峰值加速度增大;当阻尼系数一定时,弹簧刚度对均质梁中点的峰值位移和质量块峰值加速度影响较小;针对不同弹簧刚度,选择适当的阻尼系数可以降低质量块峰值速度。 展开更多

关键词 浅埋爆炸 防雷底板 乘员 理论模型 质量-弹簧-阻尼系统

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薄膜型声学超材料的低频吸收性能研究 被引量：13

10

作者 曹卫锋 白鸿柏 朱庆 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2018年第14期188-194,238,共8页

设计一种能够有效吸收低频声波的镶嵌薄膜结构,镶嵌薄膜结构是由若干个质量-弹簧振子系统和带有硬质边框的硅橡胶薄膜构成。当进入镶嵌薄膜结构中的弹性波与质量-弹簧构成的谐振系统发生共振时,就可实现对低频声波起到理想的吸收效果。... 设计一种能够有效吸收低频声波的镶嵌薄膜结构,镶嵌薄膜结构是由若干个质量-弹簧振子系统和带有硬质边框的硅橡胶薄膜构成。当进入镶嵌薄膜结构中的弹性波与质量-弹簧构成的谐振系统发生共振时,就可实现对低频声波起到理想的吸收效果。研究了镶嵌薄膜结构的声学机理,建立一种局域共振形式的胞元模型,探讨了负有效质量的材料属性。利用有限元仿真模拟,得到了子结构胞元和镶嵌薄膜结构的振动形态,通过谐振单元的理论形式与结构胞元的振动形态进行比较,得到二者吸收机理相同的结论,进一步证明了薄膜对集中质量的牵引力作用与入射声波激励作用的等效关系。同时,对两种不同刚度的薄膜材料进行仿真分析,比较振动形态对声波吸收形式的差异。分别对两种刚度不同的薄膜的声学超材料进行试验研究,同时,研究了结构胞元与周期结构的声学特性关系。结果表明:质量-弹簧系统对低频声波的吸收有很大影响。 展开更多

关键词 薄膜超材料 质量-弹簧系统 局域共振 负有效质量 子结构胞元

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一种新型压电俘能器的振动特性分析及性能研究 被引量：6

11

作者 曹东兴 吴鹏 +1 位作者 张伟 姚明辉 《动力学与控制学报》 2015年第4期300-307,共8页

基于压电效应设计了一种包含屈曲梁、质量块和非线性弹簧的新型压电俘能器结构,并对其进行了振动响应分析.首先基于Euler-Bernoulli梁理论,利用Hamilton原理建立了压电俘能器结构的非线性动力学方程,通过Galerkin离散后数值分析了结构... 基于压电效应设计了一种包含屈曲梁、质量块和非线性弹簧的新型压电俘能器结构,并对其进行了振动响应分析.首先基于Euler-Bernoulli梁理论,利用Hamilton原理建立了压电俘能器结构的非线性动力学方程,通过Galerkin离散后数值分析了结构参数对系统一阶固有频率的影响;进一步利用多尺度法对系统进行摄动分析,研究了系统的稳态幅频特性,数值分析了各系数对幅频响应曲线的影响,结果表明该结构在简谐激励作用下会存在多种跳跃现象;最后数值分析了压电俘能器的发电性能,讨论了激励幅值和初始静挠度对发电电压的影响. 展开更多

关键词 能量采集 屈曲梁-质量-弹簧系统 幅频特性 非线性振动

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延迟焦化装置管线振动模态分析 被引量：1

12

作者 陈雪松 王正 李兵 《石油和化工设备》 CAS 2005年第3期17-18,共2页

关键词 延迟焦化装置 管线振动模态分析 质量-弹簧系统 刚性系数 有限元方法 技术改造

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基于机械振动理论方法的有机磷杀虫剂分子的QSAR研究 被引量：1

13

作者 仇明华 赵立刚 曾荣今 《湘潭大学自然科学学报》 CAS CSCD 2004年第3期77-82,共6页

　将有机磷杀虫剂分子当作一个多自由度弹簧-质量振动系统处理,用机械振动理论方法计算出分子系统的自由振动固有频率,选择其中的基频和总频作为分子结构信息指数,构建QSAR数学模型:logLD50=a+bW0+cΣWi.通过多元回归分析,得到有机磷杀... 　将有机磷杀虫剂分子当作一个多自由度弹簧-质量振动系统处理,用机械振动理论方法计算出分子系统的自由振动固有频率,选择其中的基频和总频作为分子结构信息指数,构建QSAR数学模型:logLD50=a+bW0+cΣWi.通过多元回归分析,得到有机磷杀虫剂的定量结构-毒性相关模型:logLD50=-10.2290-17.0472W0+2.0664ΣWi(n=47,r=0.9444,s=0.2628,F=182).用该模型计算了47种有机磷杀虫剂分子的急性毒性指标LD50值,计算结果与实验结果的平均绝对误差小于0.22,优于其它方法的研究结果. 展开更多

关键词 有机磷杀虫剂 急性毒性(LD50) 多自由度弹簧-质量振动系统 固有频率 定量结构-活性关系(QSAR)

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基于机械振动理论的垂直侵彻弹靶作用模型 被引量：10

14

作者 程祥利 赵慧 +1 位作者 李林川 叶海福 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期101-110,共10页

为了给侵彻引信抗高过载优化设计提供准确的力学输入,将机械振动理论引入侵彻过程建模领域,提出了一种侵彻战斗部刚体运动与一阶轴向振动相结合的垂直侵彻弹靶作用模型。在垂直侵彻过程受力分析的基础上,基于牛顿第二定律建立了战斗部... 为了给侵彻引信抗高过载优化设计提供准确的力学输入,将机械振动理论引入侵彻过程建模领域,提出了一种侵彻战斗部刚体运动与一阶轴向振动相结合的垂直侵彻弹靶作用模型。在垂直侵彻过程受力分析的基础上,基于牛顿第二定律建立了战斗部刚体运动模型,基于单自由度弹簧-质量-阻尼系统建立了战斗部一阶轴向振动模型,并采用数值积分的方法获得了垂直侵彻过程中各物理量的变化规律。和火炮试验实测加速度信号的对比分析结果表明:考虑战斗部一阶轴向振动后的垂直侵彻弹靶作用模型能更准确地描述侵彻过程,能更有效地指导侵彻引信的抗高过载优化设计。 展开更多

关键词 垂直侵彻 机械振动 弹靶作用模型 弹簧-质量-阻尼系统

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平面曲折槽机构参数与结构阻尼系数关系模型 被引量：4

15

作者 唐志成 席占稳 +2 位作者 聂伟荣 周织建 张星星 《探测与控制学报》 CSCD 北大核心 2016年第1期47-51,55,共6页

针对传统曲折槽研究过分依靠仿真的问题,提出了曲折槽机构参数与结构阻尼系数关系模型。该模型建立了弹簧-质量-阻尼系统,分析了结构阻尼系数与载荷区分性能的关系,并根据结构阻尼系数与上升时间的关系推导出了曲折槽参数对于结构阻尼... 针对传统曲折槽研究过分依靠仿真的问题,提出了曲折槽机构参数与结构阻尼系数关系模型。该模型建立了弹簧-质量-阻尼系统,分析了结构阻尼系数与载荷区分性能的关系,并根据结构阻尼系数与上升时间的关系推导出了曲折槽参数对于结构阻尼系数的影响趋势。通过ANSYS仿真与MATLAB曲线拟合,验证了以上推导的正确性。结果表明,当曲折槽倾角或锚槽间隙较小时(槽倾角2α<82.5°,锚槽间隙h<0.02mm),结构阻尼系数c随槽倾角、锚槽间隙增大呈递减趋势;当2α趋近于90°、h趋近于0.05时,阻尼系数c随着参数的增大而逐渐递增;当槽倾角或锚槽间隙进一步增大时,阻尼系数c随着参数的增大而持续减小。 展开更多

关键词 平面曲折槽 结构阻尼系数 弹簧-质量-阻尼系统 槽倾角 锚槽间隙

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多车辆移动荷载和桥梁耦合振动的参数分析 被引量：5

16

作者 王娟 张迎春 钱江 《武汉理工大学学报（交通科学与工程版）》 2020年第1期46-53,共8页

目前车桥耦合振动的研究对参数的分析并不全面,而且多集中在单车辆模型.为了全面揭示了多车辆振动激励下参数变化对桥梁动态响应的影响,建立了系列弹簧-阻尼-质量系统的车辆与简支桥梁耦合振动的计算模型.详细讨论了车辆速度、车辆间距... 目前车桥耦合振动的研究对参数的分析并不全面,而且多集中在单车辆模型.为了全面揭示了多车辆振动激励下参数变化对桥梁动态响应的影响,建立了系列弹簧-阻尼-质量系统的车辆与简支桥梁耦合振动的计算模型.详细讨论了车辆速度、车辆间距、质量比等参数变化对桥梁响应的影响.车辆速度和车辆间距对桥梁动态响应具有显著的影响,桥梁响应在共振速度附近同样具有放大效应.车辆间距与桥跨的比值在0.6左右桥梁的动态响应最小.车辆总质量和刚度的变化对桥梁动力放大系数的影响随速度而不同,但变化幅度并不明显.双轴车辆的桥梁动力放大系数比单轴车辆小.桥梁阻尼能够明显降低共振振幅,对于消振振幅的降低不明显. 展开更多

关键词 弹簧-阻尼-质量系统 参数研究 动态响应

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基于力/速度控制方法的掰手机器人设计 被引量：1

17

作者 陈峰 余永 葛运建 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第12期266-269,共4页

采用力/速度控制方法,完成了掰手机器人在与人实际掰手腕过程中的拟人化控制任务.根据物体接触后能产生力的特性,分析确立外力和由这些外力所引起的变位量之间的关系,利用质量-弹簧-粘性系统参考模型建立了力与速度的动态关系表达式,在... 采用力/速度控制方法,完成了掰手机器人在与人实际掰手腕过程中的拟人化控制任务.根据物体接触后能产生力的特性,分析确立外力和由这些外力所引起的变位量之间的关系,利用质量-弹簧-粘性系统参考模型建立了力与速度的动态关系表达式,在整个过程中,根据所测得的力信息及速度信息实时调整伺服电机的旋转方向及旋转速度,系统有较强的自适应性.并且,测试者可通过选择适合于自身情况的测试等级,使比赛更富有意义.测试结果显示了方法的有效性. 展开更多

关键词 娱乐机器人 力/速度控制 质量-弹簧-粘性系统模型

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