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水下大振幅压电纤维致动柔性结构的非线性流体动力特性及实验
1
作者
杨浙栋
娄军强
+3 位作者
陈特欢
崔玉国
魏燕定
李国平
《振动工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2024年第3期365-373,共9页
水下智能材料驱动柔性结构在机器鱼、水下航行器及精密医疗等领域具有广阔应用前景。本文研究了水下大振幅压电纤维(Macro Fiber Composite,MFC)致动柔性结构的非线性流体动力特性,建立了流固耦合振动模型,并进行了实验验证。通过参数...
水下智能材料驱动柔性结构在机器鱼、水下航行器及精密医疗等领域具有广阔应用前景。本文研究了水下大振幅压电纤维(Macro Fiber Composite,MFC)致动柔性结构的非线性流体动力特性,建立了流固耦合振动模型,并进行了实验验证。通过参数化的二维CFD分析了不同特征振动频率及振幅下柔性结构周围流场的分布演化规律,发现随着柔性结构特征振幅增大,其周围流场逐渐出现了涡旋脱落及对流现象,且流体阻尼效应的非线性随之增强。提出了由特征振动频率和振幅共同确定的非线性修正流体动力函数解析表达式,分析结果表明:在小振幅情况下,修正流体动力函数虚部也就是流体阻尼效应随着特征振动频率的增大而减小;而当特征振幅增大到一定值后,流体阻尼效应随着特征振动频率的增大却呈现出先减小后增大的变化规律,具有强烈的非线性特性。开展了水下MFC致动柔性结构振动特性验证实验,证实柔性结构在MFC主动激励下的实测幅频、相频特性与理论预测结果基本一致,验证了所提修正流体动力函数表达式及流固耦合振动模型的有效性。
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关键词
非线性流体动力学
流体
动力
函数
流固耦合振动
水下柔性结构
压电纤维
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职称材料
一种快速逼近Fourier级数和的实用算子
2
作者
俞慧丹
俞慧丹
韩臻
《力学学报》
EI
CSCD
北大核心
2000年第1期52-58,共7页
采用逐次平均方法，构造一种快速逼近Ｆｏｕｒｉｅｒ级数和的实用算子（逐次平均算子），用这种算子来取代Ｆｏｕｒｉｅｒ级数无穷项求和，具有误差小，收敛速度快的功能．与Ｆｅｊｅｒ算子比，它的逼近性要好得多；与Ｋｏｒｂｉｎ算子...
采用逐次平均方法，构造一种快速逼近Ｆｏｕｒｉｅｒ级数和的实用算子（逐次平均算子），用这种算子来取代Ｆｏｕｒｉｅｒ级数无穷项求和，具有误差小，收敛速度快的功能．与Ｆｅｊｅｒ算子比，它的逼近性要好得多；与Ｋｏｒｂｉｎ算子比，它更易于实用．理论证明其一般性．计算著名的Ｓａｆｆｍａｎ－Ｔａｙｌｏｒ粘性指进问题时应用逐次平均算子，既不产生大的截断误差，又能避免高频振荡而使计算过程稳定，得到很好的结果。
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关键词
逐次平均算子
非线性流体动力学
FOURIER级数
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职称材料
题名
水下大振幅压电纤维致动柔性结构的非线性流体动力特性及实验
1
作者
杨浙栋
娄军强
陈特欢
崔玉国
魏燕定
李国平
机构
宁波大学机械工程与力学学院浙江省零件轧制成形技术研究重点实验室
浙江大学机械工程学院浙江省先进制造技术重点研究实验室
出处
《振动工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2024年第3期365-373,共9页
基金
国家自然科学基金资助项目(52375103,51975517,52075273,51805276)
浙江省自然科学基金资助项目(LGF21E050002)
浙江省省属高校基本科研业务费专项资金资助项目(SJLY2021014)。
文摘
水下智能材料驱动柔性结构在机器鱼、水下航行器及精密医疗等领域具有广阔应用前景。本文研究了水下大振幅压电纤维(Macro Fiber Composite,MFC)致动柔性结构的非线性流体动力特性,建立了流固耦合振动模型,并进行了实验验证。通过参数化的二维CFD分析了不同特征振动频率及振幅下柔性结构周围流场的分布演化规律,发现随着柔性结构特征振幅增大,其周围流场逐渐出现了涡旋脱落及对流现象,且流体阻尼效应的非线性随之增强。提出了由特征振动频率和振幅共同确定的非线性修正流体动力函数解析表达式,分析结果表明:在小振幅情况下,修正流体动力函数虚部也就是流体阻尼效应随着特征振动频率的增大而减小;而当特征振幅增大到一定值后,流体阻尼效应随着特征振动频率的增大却呈现出先减小后增大的变化规律,具有强烈的非线性特性。开展了水下MFC致动柔性结构振动特性验证实验,证实柔性结构在MFC主动激励下的实测幅频、相频特性与理论预测结果基本一致,验证了所提修正流体动力函数表达式及流固耦合振动模型的有效性。
关键词
非线性流体动力学
流体
动力
函数
流固耦合振动
水下柔性结构
压电纤维
Keywords
nonlinear hydrodynamics
hydrodynamic function
fluid-structure coupling vibration
underwater flexible structure
macro fiber composites(MFC)
分类号
O351.2 [理学—流体力学]
TB332 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
一种快速逼近Fourier级数和的实用算子
2
作者
俞慧丹
俞慧丹
韩臻
机构
中国科学院力学研究所非线性力学国家重点实验室
浙江师范大学物理系
北方交通大学计算机系
出处
《力学学报》
EI
CSCD
北大核心
2000年第1期52-58,共7页
文摘
采用逐次平均方法，构造一种快速逼近Ｆｏｕｒｉｅｒ级数和的实用算子（逐次平均算子），用这种算子来取代Ｆｏｕｒｉｅｒ级数无穷项求和，具有误差小，收敛速度快的功能．与Ｆｅｊｅｒ算子比，它的逼近性要好得多；与Ｋｏｒｂｉｎ算子比，它更易于实用．理论证明其一般性．计算著名的Ｓａｆｆｍａｎ－Ｔａｙｌｏｒ粘性指进问题时应用逐次平均算子，既不产生大的截断误差，又能避免高频振荡而使计算过程稳定，得到很好的结果。
关键词
逐次平均算子
非线性流体动力学
FOURIER级数
Keywords
successive averaging approximating operator, continuous modulus, convergence
分类号
O35 [理学—流体力学]
O411.1 [理学—理论物理]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
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1
水下大振幅压电纤维致动柔性结构的非线性流体动力特性及实验
杨浙栋
娄军强
陈特欢
崔玉国
魏燕定
李国平
《振动工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
2
一种快速逼近Fourier级数和的实用算子
俞慧丹
俞慧丹
韩臻
《力学学报》
EI
CSCD
北大核心
2000
0
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职称材料
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