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转动Timoshenko梁的固有频率分析
1
作者 苏铁坚 董云峰 《吉林建筑工程学院学报》 CAS 1996年第3期43-46,共4页
本文以转动 Timoshenko 梁的动力学方程为基础,讨论了梁在匀速转动情况下,剪切效应、转动惯量、离心力的纵向分量等因素对梁固有频率的影响.
关键词 转动timoshenko梁 匀速转动 固有频率
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转动Timoshenko梁的动力学方程及频率分析 被引量:7
2
作者 邹建奇 陆佑方 那景新 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 1996年第4期117-121,共5页
本文以转动规范理论为基础,导出转动Timoshenko梁的精确动力学方程,并在梁作匀速转动的情况下讨论剪切效应、转动惯量。
关键词 机械臂 动力学方程 timoshenko
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热环境中多孔功能梯度材料转动Timoshenko梁的自由振动特性分析 被引量:1
3
作者 滕兆春 马铃权 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2022年第6期164-171,共8页
对于孔隙均匀分布的多孔功能梯度材料梁模型,考虑材料的温度依赖性质并确定梁的物理中面,利用Hamilton原理导出多孔功能梯度材料Timoshenko梁在热环境中转动时横向自由振动的控制微分方程并进行无量纲化处理.应用微分变换法(DTM)对无量... 对于孔隙均匀分布的多孔功能梯度材料梁模型,考虑材料的温度依赖性质并确定梁的物理中面,利用Hamilton原理导出多孔功能梯度材料Timoshenko梁在热环境中转动时横向自由振动的控制微分方程并进行无量纲化处理.应用微分变换法(DTM)对无量纲控制微分方程及其边界条件进行变换,得到包含无量纲固有频率的等价代数特征方程.计算出热环境中多孔功能梯度材料转动Timoshenko梁在固支-固支(C-C)、固支-简支(C-S)、简支-简支(S-S)和固支-自由(C-F)四种边界条件下横向自由振动的固有频率.将其退化所得无量纲固有频率与已有文献的计算结果进行对照,验证了有效性和正确性.分析了边界条件、孔隙率、转速、温度、细长比和梯度指数对转动多孔功能梯度材料Timoshenko梁自振频率的影响. 展开更多
关键词 多孔功能梯度材料 timoshenko 转动 孔隙率 自由振动 固有频率 微分变换法(DTM)
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转动Timoshenko梁的动力学建模
4
作者 邹建奇 宋敏 苏铁坚 《吉林建筑工程学院学报》 CAS 1995年第4期16-18,共3页
目前对 Timoshenko 梁的动力学及控制稳定性,人们已做了许多工作,但尚没有一个公认的合理的分布参数模型.分歧主要表现在如何刻画整体转动和弹性变形之间的相互耦合上.本文以转动规范理论为基础,完善地刻画了变形与转动的耦合,确定了转... 目前对 Timoshenko 梁的动力学及控制稳定性,人们已做了许多工作,但尚没有一个公认的合理的分布参数模型.分歧主要表现在如何刻画整体转动和弹性变形之间的相互耦合上.本文以转动规范理论为基础,完善地刻画了变形与转动的耦合,确定了转动的 Timo-shenko 梁的精确动力学方程. 展开更多
关键词 转动 timoshenko 动力学方程 转动规范理论
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基于改进AMDM的变截面Timoshenko梁的自由振动分析
5
作者 姚东辉 任勇生 《振动与冲击》 北大核心 2025年第8期89-100,共12页
梁的自由振动问题通常可以归结为对运动偏微分方程的求解。修正的Admoian分解法(Adomian modified decomposition method,AMDM)是一种精度较高的求解偏微分方程近似解析解的数学方法,但其计算精度取决于收敛域,在求解横截面尺寸随位置... 梁的自由振动问题通常可以归结为对运动偏微分方程的求解。修正的Admoian分解法(Adomian modified decomposition method,AMDM)是一种精度较高的求解偏微分方程近似解析解的数学方法,但其计算精度取决于收敛域,在求解横截面尺寸随位置线性或非线性变化的非均匀Timoshenko梁的振动问题时收敛性较差。为了改进收敛性,将振动方程中与截面形状相关的项分离出来,根据形状相关项Taylor展开式的收敛情况将梁分割成若干小段,分别对每个小段应用AMDM,最后通过给定的边界条件求解固有频率。上述改进AMDM为求解截面尺寸非线性变化的Timoshenko梁的振动问题提供了一种通用方法。该研究分析了悬臂梁边界条件下梁的锥度、形状函数的幂次等参数对收敛性和固有频率的影响。通过与有限元仿真的对比,验证了方法的有效性和准确性。 展开更多
关键词 变截面 timoshenko 改进修正的Admoian分解法(AMDM) 形状函数 固有频率
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基于Timoshenko梁原理的压电俘能器参数性能分析
6
作者 唐礼平 何炜 《安徽建筑大学学报》 2025年第1期20-27,共8页
本文以Timoshenko梁原理为基础,考虑悬臂梁在自由振动过程中,截面转动惯量和剪切变形对俘能器俘能效果的影响,建立压电双晶片悬臂梁式俘能器模型。分析了尖端质块质量、偏心距、外接电路负载电阻以及压电梁跨高比等参数对压电悬臂梁系... 本文以Timoshenko梁原理为基础,考虑悬臂梁在自由振动过程中,截面转动惯量和剪切变形对俘能器俘能效果的影响,建立压电双晶片悬臂梁式俘能器模型。分析了尖端质块质量、偏心距、外接电路负载电阻以及压电梁跨高比等参数对压电悬臂梁系统俘能性能的影响。结果表明:尖端质块质量和偏心距能有效减低压电梁的固有频率,调节质块质量能将压电俘能器的共振频率与环境中的低频激励相匹配,从而提高俘能效率。在跨高比小于12.5的压电梁中,两种理论计算的输出响应误差较大,Euler-Bernoulli梁模型严重高估了压电俘能器的响应幅值。 展开更多
关键词 压电能量俘获器 力电耦合 尖端质块 timoshenko原理 尺寸效应
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基于Timoshenko梁的双液浆施工盾构隧道施工期上浮分析
7
作者 秦楠 单晓波 +2 位作者 武文清 李苗 柳献 《土木工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第S2期19-25,共7页
为了验证双液浆对于管片上浮控制的有效性,本文将盾构隧道等效为Timoshenko梁,并结合双液浆浆液试验、盾尾刷压缩试验及现场荷载试验,利用有限差分法计算了管片上浮量,并分析了浆液未凝固长度、等效抗剪刚度、等效抗弯刚度对管片上浮及... 为了验证双液浆对于管片上浮控制的有效性,本文将盾构隧道等效为Timoshenko梁,并结合双液浆浆液试验、盾尾刷压缩试验及现场荷载试验,利用有限差分法计算了管片上浮量,并分析了浆液未凝固长度、等效抗剪刚度、等效抗弯刚度对管片上浮及内力的影响规律。研究结果表明:Timoshenko梁模型相比Euler-Bernoulli梁模型考虑了隧道的剪切变形,其计算结果相比现场实测数据误差仅为13%,管片上浮趋势也与实测结果相符;缩短浆液未凝固段长度、增大等效抗剪刚度可有效减小管片上浮量,而缩短浆液未凝固段长度不会使隧道弯矩及剪力增大,规避了纵向螺栓受力屈服的风险,为控制管片上浮的理想策略。 展开更多
关键词 盾构隧道 管片上浮 timoshenko 弹性地基 上浮控制
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跃迁系数对旋转Timoshenko梁弯曲振动的影响
8
作者 邓彬 胥奇 +1 位作者 王艳丰 李映辉 《动力学与控制学报》 2024年第8期23-31,共9页
在不同梁模型中,轴向力对剪切力的贡献不同,该特性可以使用跃迁系数进行描述.本文讨论了当旋转导致轴向离心力存在时,其跃迁系数对Timoshenko梁弯曲振动的影响.首先推导了含跃迁系数的旋转Timoshenko梁弯曲振动微分方程.然后使用微分变... 在不同梁模型中,轴向力对剪切力的贡献不同,该特性可以使用跃迁系数进行描述.本文讨论了当旋转导致轴向离心力存在时,其跃迁系数对Timoshenko梁弯曲振动的影响.首先推导了含跃迁系数的旋转Timoshenko梁弯曲振动微分方程.然后使用微分变换法(DTM)对弯曲振动微分方程进行求解,得到了系统的固有频率和振型.最后分析了跃迁系数、转速、截面形状、高跨比等参数对系统振动的影响.结果表明,跃迁系数对旋转Timoshenko梁的固有频率和振型均有影响,尤其在高转速、薄壁截面和大高跨比的情况下影响更加显著. 展开更多
关键词 旋转timoshenko 弯曲振动 微分变换法 跃迁系数
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任意边界条件下Timoshenko梁及其修正理论的自振特性分析 被引量:1
9
作者 吴宗欢 马乾瑛 +2 位作者 王亚波 李冰冰 孙正 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期421-427,共7页
提出一种求解任意边界条件下经典Timoshenko梁以及修正Timoshenko梁自振频率和振型的新方法。利用改进的傅立叶级数消除传统傅立叶级数的边界不收敛问题,然后通过Rayleigh-Ritz法导出Timoshenko梁的拉格朗日泛函,根据Hamilton原理将原... 提出一种求解任意边界条件下经典Timoshenko梁以及修正Timoshenko梁自振频率和振型的新方法。利用改进的傅立叶级数消除传统傅立叶级数的边界不收敛问题,然后通过Rayleigh-Ritz法导出Timoshenko梁的拉格朗日泛函,根据Hamilton原理将原问题转化为求解矩阵广义特征值问题。通过与解析解对比,本文采用的方法具有较好的收敛性以及较高的计算精度;通过数值计算发现,经典Timoshenko梁的自振频率略高于修正的Timoshenko梁,随着振型阶数的提高,经典Timoshenko梁的计算结果逐渐偏离文献解和有限元结果,而修正的Timoshenko梁能够保持较好的一致性;对于不同边界条件下修正Timoshenko梁的计算结果均能与有限元的计算结果吻合得很好。最后运用MATLAB编程软件将程序设计为App,对于不同情形的梁只需要修改参数即可,可为实际工程提供高效便捷的计算方案和可靠理论依据。 展开更多
关键词 边界条件 自振频率 修正timoshenko Rayleigh-Ritz法 APP设计
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基于传递矩阵法的Timoshenko裂纹梁自振特性分析
10
作者 王亚波 马乾瑛 吴宗欢 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期909-914,共6页
首先基于传递矩阵法,将裂纹截面假定一无质量扭转弹簧,通过扭转弹簧建立起各段子梁在裂纹截面处的矩阵传递关系,推导出含任意裂纹Timoshenko梁及无裂纹Timoshenko梁的传递矩阵,引入边界条件简化矩阵方程,并利用Matlab对方程进行求解。... 首先基于传递矩阵法,将裂纹截面假定一无质量扭转弹簧,通过扭转弹簧建立起各段子梁在裂纹截面处的矩阵传递关系,推导出含任意裂纹Timoshenko梁及无裂纹Timoshenko梁的传递矩阵,引入边界条件简化矩阵方程,并利用Matlab对方程进行求解。其次讨论了裂纹位置和相对深度对单裂纹简支梁自振频率的影响,与文献结果进行对比,误差最多不超过1%;然后通过ABAQUS建立悬臂梁及两端固支梁有限元模型,分析相对裂纹深度对自振频率的影响,计算结果与有限元结果进行对比,误差不超过3.86%;最后研究了不同跨高比下相对裂纹深度对Timoshenko简支梁自振频率的影响,计算结果与文献最大误差为4.56%,验证了本文方法的有效性及适用性。 展开更多
关键词 传递矩阵法 timoshenko裂纹 自振频率 MATLAB ABAQUS
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无约束修正Timoshenko梁的冲击问题 被引量:10
11
作者 陈镕 万春风 +1 位作者 薛松涛 唐和生 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第2期262-269,共8页
介绍了修正后的Timoshenko梁运动方程,并比较了修正Timoshenko梁与经典Timoshenko梁的运动方程.推导了考虑剪切变形引起的转动惯量的修正Timoshenko梁的正交条件,推导了集中质量对无约束修正 Timoshenko梁的正碰撞对梁所引起的瞬态冲... 介绍了修正后的Timoshenko梁运动方程,并比较了修正Timoshenko梁与经典Timoshenko梁的运动方程.推导了考虑剪切变形引起的转动惯量的修正Timoshenko梁的正交条件,推导了集中质量对无约束修正 Timoshenko梁的正碰撞对梁所引起的瞬态冲击响应公式,并用算例进行了分析,且与集中质量对经典的无约束Timoshenko梁的正碰撞对梁所引起的冲击响应进行了比较,另外还用算例分析了梁的刚度的变化和冲击质量比对其冲击响应产生的影响. 展开更多
关键词 无约束 修正timoshenko 剪切变形 转动惯量 正交条件 冲击响应
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功能梯度材料Timoshenko梁的热过屈曲分析 被引量:32
12
作者 李世荣 张靖华 赵永刚 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2006年第6期709-715,共7页
研究了功能梯度材料Timoshenko梁在横向非均匀升温下的热过屈曲.在精确考虑轴线伸长和一阶横向剪切变形的基础上,建立了功能梯度Timoshenko梁在热_机械载荷作用下的几何非线性控制方程,将问题归结为含有7个基本未知函数的非线性常微分... 研究了功能梯度材料Timoshenko梁在横向非均匀升温下的热过屈曲.在精确考虑轴线伸长和一阶横向剪切变形的基础上,建立了功能梯度Timoshenko梁在热_机械载荷作用下的几何非线性控制方程,将问题归结为含有7个基本未知函数的非线性常微分方程边值问题.其中,假设功能梯度梁的材料性质为沿厚度方向按照幂函数连续变化的形式.然后采用打靶法数值求解所得强非线性边值问题,获得了横向非均匀升温场内两端固定Timoshenko梁的静态非线性热屈曲和热过屈曲数值解.绘出了梁的变形随温度载荷及材料梯度参数变化的特性曲线,分析和讨论了温度载荷及材料的梯度性质参数对梁变形的影响.结果表明,由于材料在横向的非均匀性,均匀升温时的梁中存在拉_弯耦合变形. 展开更多
关键词 功能梯度材料 timoshenko 热屈曲 打靶法 数值解
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无约束Timoshenko梁横向冲击响应分析 被引量:10
13
作者 陈镕 郑海涛 +2 位作者 薛松涛 唐和生 王远功 《应用数学和力学》 EI CSCD 北大核心 2004年第11期1195-1202,共8页
 将运动刚体与受其横向冲击的无约束Timoshenko梁看成一个接触_冲击系统,用广义Fourier级数方法推导了系统的特征方程和特征函数,得到了冲击响应的解析解· 冲击响应可以分解成弹性响应与刚性响应两部分,验证了接触_冲击系统中...  将运动刚体与受其横向冲击的无约束Timoshenko梁看成一个接触_冲击系统,用广义Fourier级数方法推导了系统的特征方程和特征函数,得到了冲击响应的解析解· 冲击响应可以分解成弹性响应与刚性响应两部分,验证了接触_冲击系统中弹性响应的动量之和为零。 展开更多
关键词 无约束 timoshenko 横向冲击 弹性响应 刚性响应 动量
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基于Timoshenko梁及能量变分原理的薄壁箱梁挠度计算分析 被引量:9
14
作者 李夏元 范伟 +2 位作者 万水 Yi-lung Mo 沈孔健 《华南理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期51-57,84,共8页
基于Timoshenko梁理论和能量变分原理,对单箱单室混凝土薄壁箱梁的翘曲位移函数进行修正,合理构造考虑各翼板翘曲位移函数幅值关系、横截面轴力平衡以及剪切变形影响的翘曲位移函数,建立了体系总势能函数表达式.利用Euler-Lagrange方程... 基于Timoshenko梁理论和能量变分原理,对单箱单室混凝土薄壁箱梁的翘曲位移函数进行修正,合理构造考虑各翼板翘曲位移函数幅值关系、横截面轴力平衡以及剪切变形影响的翘曲位移函数,建立了体系总势能函数表达式.利用Euler-Lagrange方程得到了薄壁箱梁剪力滞效应计算理论的微分方程,推导了考虑剪力滞效应影响的简支梁挠度计算公式.结合ABAQUS有限元数值模型算例,对比分析了简支梁在不同荷载工况下挠度沿梁轴向的分布规律.结果表明:针对不同荷载工况下的单箱单室薄壁简支箱梁,文中提出的挠度计算公式的结果与ABAQUS有限元数值吻合较好.同时选取目前工程应用较为广泛的一般梁挠度简化计算方法进行对比分析.由于此类简化计算方法忽略了剪力滞效应存在而产生的附加挠度,导致误差较大,最高达到32.06%,误差范围为21.39%~32.06%.文中所提出的挠度计算方法的结果与有限元数值模拟的结果吻合良好,能较好地反映结构在外荷载作用下的变形规律,且不受加载工况影响,从而验证了文中挠度计算方法的正确性及适用性. 展开更多
关键词 薄壁箱 剪力滞效应 timoshenko 能量变分原理 挠度计算
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基于Timoshenko梁模型的车辆轨道耦合振动分析 被引量:26
15
作者 徐志胜 翟婉明 王开云 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第1期22-27,共6页
运用车辆 轨道耦合动力学理论,建立了基于Timoshenko梁钢轨模型的车辆 轨道耦合振动模型,分析了钢轨的固有振动特性,初步探讨了车辆 轨道系统的动力响应.结果表明,Timoshenko梁钢轨模型在固有振动及强迫振动两方面均与Euler梁钢轨模型... 运用车辆 轨道耦合动力学理论,建立了基于Timoshenko梁钢轨模型的车辆 轨道耦合振动模型,分析了钢轨的固有振动特性,初步探讨了车辆 轨道系统的动力响应.结果表明,Timoshenko梁钢轨模型在固有振动及强迫振动两方面均与Euler梁钢轨模型有明显不同,前者能更详细地描述钢轨的高频特性. 展开更多
关键词 timoshenko模型 车辆动力学 轨道结构 Euler 车辆-轨道耦合振动模型 钢轨 固有振动特性
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解析型Timoshenko梁有限单元 被引量:8
16
作者 许晶 李世尧 +2 位作者 王斌泰 李静 蒋秀根 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第3期492-498,共7页
为提高深梁结构内力及变形的计算精度和效率,以 Timoshenko 梁理论为基础,建立了深梁位移控制方程,进而构造了深梁挠度、截面弯曲转角和剪切角的解析位移形函数.采用势能原理建立了深梁的势能泛函,利用势能变分原理得到了解析型单元列式... 为提高深梁结构内力及变形的计算精度和效率,以 Timoshenko 梁理论为基础,建立了深梁位移控制方程,进而构造了深梁挠度、截面弯曲转角和剪切角的解析位移形函数.采用势能原理建立了深梁的势能泛函,利用势能变分原理得到了解析型单元列式,进而给出了解析型单元总刚度矩阵,将其与理论解、插值多项式深梁单元进行对比分析.结果表明:构造的解析型单元只需划分为一个单元即可保证计算的深梁挠度和转角与理论解一致,采用插值多项式单元确定的挠度和转角与理论解的相对误差最大可达到 19.785%.同时,为验证剪切变形对深梁位移影响,将构造的单元与 Euler 梁单元的计算结果进行对比.对比表明:对于承受均布荷载作用的悬臂梁,基于 Euler 梁计算的位移与基于 Timoshenko 梁理论构造的解析型单元计算的位移偏差可达到 50%;对于承受端部集中弯矩作用的简支梁,基于 Euler 梁计算的位移与基于 Timoshenko 梁理论构造的解析型单元计算的位移偏差可达到 10.769%.本文构造的单元满足了高精度、高效率的要求;该解析型梁单元可适用于浅梁分析,且不存在剪切闭锁的问题. 展开更多
关键词 timoshenko 解析形函数 势能原理 刚度矩阵 有限元法
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移动荷载作用下周期支承Timoshenko梁动力响应 被引量:11
17
作者 刘维宁 张昀青 孙晓静 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期38-42,共5页
针对移动荷载作用下周期支承Timoshenko梁的具体结构,将其任一梁单元分解为一个支撑单元和两个非支撑单元。在轨道结构动力响应的周期解析解的基础上,采用传递矩阵法,应用Laplace变换等理论,推导周期支承Timoshenko梁的传递矩阵。将激... 针对移动荷载作用下周期支承Timoshenko梁的具体结构,将其任一梁单元分解为一个支撑单元和两个非支撑单元。在轨道结构动力响应的周期解析解的基础上,采用传递矩阵法,应用Laplace变换等理论,推导周期支承Timoshenko梁的传递矩阵。将激振点的状态变量乘以一系列梁单元的传递矩阵,推得拾振点的传递函数,进而给出移动荷载作用下周期支承Timoshenko梁上任一点的动力响应解。 展开更多
关键词 轨道结构 周期支承 timoshenko 传递函数 动力响应
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基于辛理论的Timoshenko梁波散射分析 被引量:4
18
作者 吴锋 徐小明 +1 位作者 高强 钟万勰 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2013年第12期1225-1235,共11页
基于应用力学对偶理论,综合运用了辛Gramme-Schmidt正交化算法,辛本征解的独立性,辛两端边值问题精细积分法等特色理论,分析Timoshenko(铁木辛柯)梁的能带结构,以及端部散射体对于波的散射.
关键词 timoshenko 散射 能带
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考虑质量偏心Timoshenko梁的弯-纵耦合固有振动特性研究 被引量:7
19
作者 王剑 张振果 华宏星 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2015年第19期8-12,36,共6页
针对有限元法等数值方法较难处理的质量偏心梁问题,考虑质心、形心不重合情形下的弯-纵耦合效应,建立了有偏心Timoshenko梁弯-纵耦合振动的数学模型,推导了相应的特征方程。进而给出了若干偏心工况下Timoshenko梁弯-纵耦合振动的解析表... 针对有限元法等数值方法较难处理的质量偏心梁问题,考虑质心、形心不重合情形下的弯-纵耦合效应,建立了有偏心Timoshenko梁弯-纵耦合振动的数学模型,推导了相应的特征方程。进而给出了若干偏心工况下Timoshenko梁弯-纵耦合振动的解析表达式,并探讨了偏心率和典型边界条件对纵向和弯曲振动固有频率和模态振型的影响规律。分析结果表明,固有频率随着偏心率的增大而减小,且质量偏心对纵向振动的影响较弯曲振动更为明显。 展开更多
关键词 质量偏心 弯-纵耦合 timoshenko 振动
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开尔文模型粘弹性Timoshenko梁的动力分析与应用 被引量:4
20
作者 胡明勇 王安稳 +1 位作者 王智宇 李魁彬 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2007年第5期81-85,共5页
基于Kelvin模型张量形式本构关系导出粘弹性Timoshenko梁自由振动微分方程组,给出两端简支粘弹性梁的固有频率解析解。对粘弹性梁的振动特性进行了分析和比较。以此计算材料开尔文模型粘弹性阻尼系数,结果表明,该方法准确可靠。
关键词 开尔文模型 timoshenko 阻尼系数 动力分析 粘弹性
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