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变后缘柔性翼板梁耦合动力学建模与气动弹性分析
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作者 黄可 张家应 《力学学报》 北大核心 2025年第10期2466-2478,共13页
柔性变后缘飞行器可以在各飞行任务阶段实现最佳性能,因此成为航空航天领域的重要发展方向.随着后缘结构柔性的增加,变后缘柔性翼更容易发生结构响应,从而导致气动弹性失稳.具有截面非均匀刚度特性的变后缘柔性翼不再满足梁的刚性截面假... 柔性变后缘飞行器可以在各飞行任务阶段实现最佳性能,因此成为航空航天领域的重要发展方向.随着后缘结构柔性的增加,变后缘柔性翼更容易发生结构响应,从而导致气动弹性失稳.具有截面非均匀刚度特性的变后缘柔性翼不再满足梁的刚性截面假设,使得大展弦比机翼采用的传统梁模型在此类问题不再适用.文章采用瑞利-里茨假设形态法将变后缘柔性翼的刚度较大的前缘段和刚度较小的柔性后缘段分别等效为欧拉梁模型和基尔霍夫板模型.通过考虑刚性前缘的弯曲、扭转和柔性后缘的面外运动,建立变后缘柔性翼板梁耦合动力学方程,对静态力学性能和振动特性进行了分析.通过与实验和有限元模型进行对比验证,发现所建立的结构解析模型在预测刚性前缘和柔性后缘的结构响应具有较高精度.此外,基于二维刚柔耦合柔性翼的非定常空气动力学理论和片条理论,结合所提出的结构模型,建立了模态空间表述下的变后缘柔性翼的高精度低阶气动弹性模型.通过与悬臂板颤振实验结果和Nastran有限元软件建立的气动弹性数值模型进行对比,验证了所提出的低维高精度动力学模型在计算颤振速度和颤振频率的准确性.最后,研究了变后缘柔性翼关键结构参数对颤振特性的影响,发现柔性占比越大,颤振速度越小.在柔性占比较小时,变后缘柔性翼相较于等截面悬臂机翼具有更高的颤振速度. 展开更多
关键词 变后缘柔性翼 板梁耦合 气动弹性分析 瑞利-里茨法 模态分析
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内肋骨长舱段塑性总体稳定性计算方法研究 被引量:6
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作者 邱昌贤 黄进浩 +1 位作者 秦天 王琨 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2021年第9期1232-1238,共7页
同时考虑肋骨偏心影响及高强度钢的弹塑性本构关系,利用Ritz法对内置环肋加强且含舯部特大肋骨的圆柱壳长舱段结构在静水外压下的塑性稳定性计算方法进行研究,分别基于J2流动理论和形变理论建立了结构小挠度塑性失稳临界压力的迭代计算... 同时考虑肋骨偏心影响及高强度钢的弹塑性本构关系,利用Ritz法对内置环肋加强且含舯部特大肋骨的圆柱壳长舱段结构在静水外压下的塑性稳定性计算方法进行研究,分别基于J2流动理论和形变理论建立了结构小挠度塑性失稳临界压力的迭代计算方法,并在编程中优化了算法,针对长径比为3.1的高强度钢长舱段结构模型进行了有限元对比计算。结果表明,本文方法给出的长舱段结构塑性总体失稳临界压力与数值计算结果符合较好,可为舱段塑性总体稳定性设计计算提供一种新方法。 展开更多
关键词 总体稳定性 长舱段 大肋骨 弹塑性 里茨法
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几何造型技术在轮胎径向振动分析中的应用 被引量:1
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作者 贾丽萍 徐延海 +1 位作者 葛剑敏 张建武 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第4期81-83,共3页
提出了适用于充气轮胎结构非线性分析的分片 Rayleigh- Ritz法 ,并进一步求解了子午线轮胎的固有频率和模态。在求解方法上将分片 Rayleigh- Ritz法同几何造型中广泛采用的 Bezier多项式有机地结合起来。将轮胎模型进行几何意义的分片 ... 提出了适用于充气轮胎结构非线性分析的分片 Rayleigh- Ritz法 ,并进一步求解了子午线轮胎的固有频率和模态。在求解方法上将分片 Rayleigh- Ritz法同几何造型中广泛采用的 Bezier多项式有机地结合起来。将轮胎模型进行几何意义的分片 ,并采用 Bezier参数曲面来描述轮胎参考面的形状和轮胎参考面位移场的 Ritz试解函数。计算了 P195 / 6 0 R14型轮胎的径向振动的固有频率和模态 ,结果表明分片 Rayleigh- 展开更多
关键词 造型技术 轮胎 径向振动分析 应用 子午线轮胎 分片雷利-里茨法
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非线性变厚度圆薄板轴对称弯曲问题的变分解答
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作者 张迅炜 周建方 徐吉良 《机械设计与制造》 北大核心 2013年第9期137-139,共3页
基于能量原理,推导出均布载荷作用下变厚度圆薄板轴对称弯曲的变分列式,应用计算代数系统Mathematica编制程序,计算得到不同板厚参数下的挠度方程和最大挠度因子。结果表明,里茨法的计算过程易于实现程序化,计算精度高,在求解变厚度圆... 基于能量原理,推导出均布载荷作用下变厚度圆薄板轴对称弯曲的变分列式,应用计算代数系统Mathematica编制程序,计算得到不同板厚参数下的挠度方程和最大挠度因子。结果表明,里茨法的计算过程易于实现程序化,计算精度高,在求解变厚度圆薄板小挠度弯曲问题时是有效的。与等厚度板相比较,变厚度板在弯曲刚度、抗屈曲和振动的性能等方面都有明显提高,因而在工程中得到广泛应用。变厚度圆薄板的厚度通常仅是半径的函数,并且受到的载荷关于板轴线对称,求解板的变形、内力、应力等即形成变厚度圆薄板轴对称弯曲问题。 展开更多
关键词 变厚度圆板 轴对称弯曲 里茨法 最大挠度因子 MATHEMATICA
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弹性边界约束矩形板的振动特性分析:理论、有限元和实验 被引量:9
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作者 柴玉阳 杜绍君 李凤明 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第3期577-584,共8页
提出一种有效的理论方法研究弹性边界约束矩形板的振动特性,并设计实验测试不同边界矩形板的固有频率。矩形板的弹性边界约束采用一系列的均布线性弹簧模拟,用特征正交多项式来表示矩形板的位移容许函数,并采用瑞利-里茨法获得弹性边界... 提出一种有效的理论方法研究弹性边界约束矩形板的振动特性,并设计实验测试不同边界矩形板的固有频率。矩形板的弹性边界约束采用一系列的均布线性弹簧模拟,用特征正交多项式来表示矩形板的位移容许函数,并采用瑞利-里茨法获得弹性边界约束矩形板的固有频率和固有振型。通过改变边界弹簧的刚度即可模拟矩形板不同的边界条件,提高计算效率。基于理论方法计算获得结构固有频率并和有限元及实验结果进行对比,验证所提理论方法的正确性。此外,通过实验测试的方法分析弹性-简支、弹性-固支等不同边界组合条件下矩形板的振动特性,分析调整不同边界弹簧刚度对矩形板振动特性的影响。 展开更多
关键词 矩形板 弹性边界约束 特征正交多项式 瑞利-里茨法 振动特性
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