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计入几何非线性时弹性连杆机构通用动力学方程的建立 被引量：5
1
作者 张宪民 刘济科 沈允文 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 1995年第2期9-12,22,共5页
本文应用有限元法及虚位移原理建立了计入几何非线性时弹性连杆机构一般形式的动力学方程，该方程不仅适用于由简单构件组成的平面及空间连杆机构的弹性动力分析，对由复杂构件组成的这类机构也具有很好的适用性，本文推导结果为进一步... 本文应用有限元法及虚位移原理建立了计入几何非线性时弹性连杆机构一般形式的动力学方程，该方程不仅适用于由简单构件组成的平面及空间连杆机构的弹性动力分析，对由复杂构件组成的这类机构也具有很好的适用性，本文推导结果为进一步研究某些非线性因素对机构动态特性的影响奠定了基础。 展开更多
关键词 动力学方程 有限元法 弹性连杆机构 连杆机构
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柔性曲柄摇杆机构的动力学分析及实验研究 被引量：4
2
作者 赵玉成 王跃社 +1 位作者 张亚红 许庆余 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第7期710-714,共5页
针对柔性四杆机构中的曲柄摇杆机构,运用有限元方法建立了机构的瞬时动力学模型;采用运动弹性动力简化方法对该时变参数动力学问题进行了分析,并将考虑连杆和摇杆柔性时的计算结果和刚性计算结果进行了对比,定性地给出了影响理论计算精... 针对柔性四杆机构中的曲柄摇杆机构,运用有限元方法建立了机构的瞬时动力学模型;采用运动弹性动力简化方法对该时变参数动力学问题进行了分析,并将考虑连杆和摇杆柔性时的计算结果和刚性计算结果进行了对比,定性地给出了影响理论计算精度的一些主要因素.通过对相同材料、结构所进行的实验,验证了理论建模过程的可行性和动力学分析结果的正确性.研究结果表明当转速较低时,连杆和摇杆的柔性较小,利用运动弹性动力学简化方法所得响应的精度较高;当转速较高时,连杆和摇杆的柔性较大,利用此方法所得响应与实验值的偏差很大,这时若要得到较精确的计算结果,就需要在建模时考虑刚弹耦合的影响及连杆销轴间隙、运动副黏性摩擦等因素. 展开更多
关键词 柔性 四杆机构 动力学分析 实验研究
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结构动力学方程的显式积分格式 被引量：4
3
作者 刘恒 廖振鹏 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2009年第1期32-43,共12页
本文从空间解耦有限元常微分方程组出发,探讨了结构动力学方程的高精度显式积分格式。通过被积函数的拉格朗日多项式内插和分部积分导出了波动数值模拟的一组显式时步积分公式。这组公式是时间和空间解耦的,即波场内任一离散节点在任一... 本文从空间解耦有限元常微分方程组出发,探讨了结构动力学方程的高精度显式积分格式。通过被积函数的拉格朗日多项式内插和分部积分导出了波动数值模拟的一组显式时步积分公式。这组公式是时间和空间解耦的,即波场内任一离散节点在任一时刻的波动数据可以用这组公式依据该节点及其邻近节点在该时刻之前的n+1个时刻的波动数据显式地算出(n为非负整数),阐明了这组公式的如下特点:第一,其截断误差的量级不超过O(Δtn+3),Δt为时间步距。第二,它不仅可用于线性波动的数值模拟,而且可用于本构方程具有强非线性情形。第三,这组公式也可推广应用于一系列数学物理暂态问题的数值求解。针对一个简单的时不变系统初步分析了此组积分格式的稳定性。但是,对其稳定性尚需作进一步研究。 展开更多
关键词 波动 数值模拟 结构动力学方程 显式积分 有限元 非线性
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有限段法在高炮发射多体系统动力学分析中的应用 被引量：2
4
作者 王晓锋 姜兴渭 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第1期25-27,共3页
用有限段法计算高炮身管的弹性变形 ,用基于Kane方程的Huston方法建立了某高炮 7刚体 18自由度的多体系统动力学模型 ,对高炮发射过程进行了数值仿真 ,计算得出的炮口角位移明显大于不计身管变形的 5刚体 10自由度模型的计算结果。 2种... 用有限段法计算高炮身管的弹性变形 ,用基于Kane方程的Huston方法建立了某高炮 7刚体 18自由度的多体系统动力学模型 ,对高炮发射过程进行了数值仿真 ,计算得出的炮口角位移明显大于不计身管变形的 5刚体 10自由度模型的计算结果。 2种模型计算出的炮箱后坐曲线是完全一样的 ,与实测的炮箱后坐曲线一致 ,证明了上述分析的正确性 。 展开更多
关键词 高射炮 炮管 弹性变形 有限元法 KANE方程 多体系统动力学模型
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饱和地基轴对称竖向振动有限元-无限元耦合解 被引量：1
5
作者 王国才 宋春雨 陈龙珠 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期764-768,共5页
根据饱和土弹性波动方程和波的传播特性,建立了饱和地基轴对称竖向振动问题的一种有限元-无限元耦合解法并编制了计算程序;对可蜕化为单相弹性地基的气饱和土(干土)与渗透性很差的水饱和土地基,应用该方法计算了Lamb问题的地表竖向位移... 根据饱和土弹性波动方程和波的传播特性,建立了饱和地基轴对称竖向振动问题的一种有限元-无限元耦合解法并编制了计算程序;对可蜕化为单相弹性地基的气饱和土(干土)与渗透性很差的水饱和土地基,应用该方法计算了Lamb问题的地表竖向位移,其结果与既有单相弹性地基的理论解吻合良好.所提出方法可为求解层状饱和地基轴对称动力问题、研究饱和土中单桩复合地基动测技术等提供一种较为简便而可靠的分析手段. 展开更多
关键词 饱和地基 轴对称 竖向振动 有限元-无限元耦合解
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基于Stochastic Kriging的柔性机翼稳健性优化设计 被引量：7
6
作者 刘艳 白俊强 +2 位作者 华俊 刘南 王波 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期906-912,共7页
采用随机代理模型方法对柔性机翼气动外形进行稳健性优化设计。相比确定性优化设计,稳健性设计能够考虑设计变量和参数的扰动,保持设计结果在不确定性影响下的性能稳定。采用高精度的气动/结构耦合求解器(耦合Navier-Stokes方程和结构... 采用随机代理模型方法对柔性机翼气动外形进行稳健性优化设计。相比确定性优化设计,稳健性设计能够考虑设计变量和参数的扰动,保持设计结果在不确定性影响下的性能稳定。采用高精度的气动/结构耦合求解器(耦合Navier-Stokes方程和结构静力学方程)分析柔性机翼的变形情况和气动效率。为了提高优化效率,建立随机Kriging(Stochastic Kriging,SK)代理模型,将确定性的Kriging代理模型发展到随机空间,通过有限次输入得到数据的固有不确定性。对柔性M6机翼的气动外形进行稳健性优化设计,结果表明:相比确定性代理模型的稳健性优化结果,应用随机代理模型的优化结果的设计点阻力系数减小2.8 counts,在可变马赫数范围内阻力系数均值减小3.2 counts,优化结果具有较高的设计点气动效率和阻力发散特性,并且优化后构型的翼根弯矩有明显减小,体现随机代理模型在稳健性优化设计系统中的优势,同时也说明建立的SK代理模型具有较高的预测精度。 展开更多
关键词 柔性机翼 稳健性优化 静气动弹性力学 随机Kriging代理模型 NAVIER-STOKES方程
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低速翼型绕流的多模态耦合与流动稳定性研究 被引量：3
7
作者 康伟 代向艳 刘凝 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期382-387,共6页
采用非线性动力学理论对翼型绕流的多模态耦合机制进行研究,并阐释模态耦合作用与流动稳定性的关系。通过特征线有限元方法对翼型绕流问题进行数值计算,建立非定常流场数据库。为了分析流动稳定性和流动特征,利用本征正交分解提取流场... 采用非线性动力学理论对翼型绕流的多模态耦合机制进行研究,并阐释模态耦合作用与流动稳定性的关系。通过特征线有限元方法对翼型绕流问题进行数值计算,建立非定常流场数据库。为了分析流动稳定性和流动特征,利用本征正交分解提取流场中的特征模态,从而分析翼型绕流非定常流场的特征模态之间的相互作用关系,并给出了非线性流体动力系统中的不同模态作用与流动稳定性的关系。 展开更多
关键词 翼型绕流 本征正交分解 非线性动力学 模态耦合 流动稳定性
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复杂构型高精度静气动弹性分析方法及其应用研究 被引量：3
8
作者 刘艳 白俊强 +1 位作者 华俊 刘南 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期14-20,共7页
为了准确地预测增升装置的气动弹性变形,基于Navier-Stokes方程求解器和结构静力学方程,建立了一种静气动弹性分析方法。发展了一种全局/局部混合的数据交换方式,解决了复杂构型数据交换过程中相邻部件间数据干扰的问题。同时,建立了变... 为了准确地预测增升装置的气动弹性变形,基于Navier-Stokes方程求解器和结构静力学方程,建立了一种静气动弹性分析方法。发展了一种全局/局部混合的数据交换方式,解决了复杂构型数据交换过程中相邻部件间数据干扰的问题。同时,建立了变形能力强、引入并行算法的基于RBF插值技术的动网格方法,很好地保证了复杂构型网格的变形能力。此外,为了提高静气弹分析效率,所建立方法根据收敛特点引入了加速收敛技术。通过F6翼身组合体和某大型客机着陆构型,验证文中发展的静气动弹性分析方法的可行性和鲁棒性。分析结果表明,弹性变形最终导致大型客机着陆构型8°迎角状态时的升力系数减小约1.0%。 展开更多
关键词 Navier—Stokes方程 静气动弹性力学 RBF插值技术 动网格 大型客机
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磁阻反应式有限转角电机特性分析 被引量：3
9
作者 陈益广 刘均喜 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第5期19-25,共7页
介绍了磁阻反应式有限转角电机的主要结构及工作原理。由于其独特的不对称结构,必须进行三维电磁场仿真分析。通过仿真,分别得到磁链、电感、转矩与电流和转子位置角的三维曲面图,建立相关数据库,并分析了电机的静态特性。根据非线性磁... 介绍了磁阻反应式有限转角电机的主要结构及工作原理。由于其独特的不对称结构,必须进行三维电磁场仿真分析。通过仿真,分别得到磁链、电感、转矩与电流和转子位置角的三维曲面图,建立相关数据库,并分析了电机的静态特性。根据非线性磁参数法,建立了电机的数学模型。将电机的磁化曲线数据ψ(i,θ)转变为i(θ,ψ)的形式,代入数学模型中。再采用四阶Runge-Kutta法和有限元法求解电压平衡方程和机械运动方程,得到线圈电流、转矩、转子位置角等参数的动态特性曲线。并进行了静态转矩和动态特性实验。将实验结果与仿真结果进行比较,结果证明了求解方法的正确性。 展开更多
关键词 磁阻反应式有限转角电机 有限元法 三维电磁场仿真 动态特性
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非线性变形的平面柔性梁在非惯性系下的动力学分析 被引量：1
10
作者 刘欢 和兴锁 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2015年第4期507-511,共5页
针对大范围运动已知的平面柔性梁结构建立了动力学方程。经过分析,提出了非线性精确模型,采用有限元方法对梁结构进行离散,利用Lagrange方法建立了系统的精确动力学方程。与原有一次耦合模型相比,该模型中各项矩阵新增了两类耦合项:基... 针对大范围运动已知的平面柔性梁结构建立了动力学方程。经过分析,提出了非线性精确模型,采用有限元方法对梁结构进行离散,利用Lagrange方法建立了系统的精确动力学方程。与原有一次耦合模型相比,该模型中各项矩阵新增了两类耦合项:基点速度和角速度耦合项和变形耦合项。通过仿真计算,比较其动力学特性与零次、一次耦合模型的差异,确定各种耦合项的作用,并进行了定性分析。 展开更多
关键词 柔性梁 非线性 有限元法 LAGRANGE方法 动力学特性
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