• 2005年第3卷第1期文章目次
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    • 小参数摄动法与保辛

      2005, 3(1):1-6.

      摘要 (424) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1077) 评论 (0) 收藏

      摘要:应用数学与力学经常使用小参数摄动近似.在物理与力学中有大量保守体系的分析.保守体系的特点是保辛.本文指出小参数摄动法保辛的问题应予考虑.位移法摄动是保辛的,而辛矩阵的加法摄动则未能保辛.数值例题给出了对比.

    • FokkerPlanck方程的守恒量

      2005, 3(1):7-9.

      摘要 (390) HTML (0) PDF 0.00 Byte (576) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用系统运动方程的线性化方程及其伴随方程的相互关系,以及散度表达式在全Euler算子作用下为零这一特性,通过引进守恒量乘子来求得运动系统的守恒量.该方法不需要运动系统的Lagrange函数.以FokkerPlanck方程为例,利用该方法可以很容易给出它的无穷多守恒量.

    • 大范围运动矩形板动力刚化分析

      2005, 3(1):10-14.

      摘要 (429) HTML (0) PDF 0.00 Byte (599) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对大范围运动下弹性矩形板,采用有限元技术和Lagrange方程建立了系统刚柔耦合一次近似动力学方程组.不同于传统动力学建模方法,本文采用两个弧长变量和一个笛卡尔坐标变量来描述板的变形,利用有限元方法离散,在动力学方程中得到了动力刚度项.数值仿真表明,在大范围运动下,传统的动力学模型不能正确的预示系统动力学行为;而本文动力学模型能够较好的预测系统的动力学行为,且比采用假设模态离散板变形的方法更为精确.

    • 求一类非线性偏微分方程精确解的简化试探函数法

      2005, 3(1):15-18.

      摘要 (569) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1236) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用试探函数法,将一个难于求解的非线性偏微分方程化为一个易于求解的代数方程,然后用待定系数法确定相应的常数,简洁地求得了一类非线性偏微分方程的精确解.将此方法应用到Burgers方程、 KdV方程和KdV-Burgers方程,所得结果与已有结果完全吻合.本方法可望进一步推广用于求解其它非线性偏微分方程.

    • 求解双曲守恒律及其对流扩散方程的中心迎风方法

      2005, 3(1):19-23.

      摘要 (296) HTML (0) PDF 0.00 Byte (617) 评论 (0) 收藏

      摘要:提出了一种新的求解双曲守恒律方程(组)的四阶半离散中心迎风差分方法.空间导数项的离散采用四阶CWENO(central weighted essentially nonoscillatory)的构造方法,使所得到的新方法在提高精度的同时,具有更高的分辨率.使用该方法产生的数值粘性要比交错的中心格式小,而且由于数值粘性与时间步长无关,从而时间步长可根据稳定性需要尽可能的小.

    • 基于KarhunnenLoève展开的柔性梁撞击系统的降阶方法

      2005, 3(1):24-28.

      摘要 (317) HTML (0) PDF 0.00 Byte (533) 评论 (0) 收藏

      摘要:首先基于Euler-Bernoulli原理,建立了一柔性悬臂梁撞击系统的动力学方程,并给出了模态分析方法;然后在若干基本假定和定义的基础上,利用Karhunnen-Loève展开这一正交分解手段,给出了体现动力系统主要特征的降阶模型,可将系统的本征值进行新的表述;最后将所提方法应用于柔性悬臂梁撞击系统的降阶分析过程中,并给出了相应数值例题.结果表明:本方法可以用少量的模态准确模拟可控系统的动力学特性,可为系统控制研究提供基础.

    • 地基波动影响下非线性粘弹性桩的混沌运动分析

      2005, 3(1):29-33.

      摘要 (348) HTML (0) PDF 0.00 Byte (687) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究了在地基波动影响下非线性粘弹性桩中的混沌运动.假定桩体材料满足Leaderman非线性粘弹性本构关系,得到在轴向载荷作用下满足Winkler条件的地基土波动方程、桩与地基土耦合振动方程;利用Galerkin方法将非线性积分微分方程简化,并进行了数值计算,揭示了非线性粘弹性桩包括混沌运动在内的动力学行为.

    • 线弹性动力学中的最小势能原理(含最小余能原理)

      2005, 3(1):34-38.

      摘要 (836) HTML (0) PDF 0.00 Byte (657) 评论 (0) 收藏

      摘要:线弹性静力学中有最小势能原理和最小余能原理,但只适用于物体或结构在给定约束条件下处于稳定平衡状态的情况,而在一般情况下动力学问题不可能存在稳定平衡状态,因此在动力学领域中是否存在最小势能原理值得认真考虑.本文对动力学问题中存在最小势能原理的可能性进行了探讨,并以摆脱了“平衡态”和“稳定态”的限制的最小功耗原理为理论基础,导出了线弹性动力学中的最小势能原理和最小余能原理.给出了计算实例,结果正确.因此在线弹性动力学中存在瞬时意义下的最小势能原理和最小余能原理.但其含义与静力学中的最小势能原理和最小余能原理并

    • 高维网机系统失稳振荡的分岔研究

      2005, 3(1):39-46.

      摘要 (217) HTML (0) PDF 0.00 Byte (605) 评论 (0) 收藏

      摘要:应用机电耦联动力学理论和电路理论,建立了统一的发电机组并网发电的数学模型.该模型为27维非线性微分动力系统,包括机械扭振方程、同步发电机瞬变过程基本方程、原动机力矩分配及调速控制方程、励磁调节控制方程和并网线路串补电容方程5大部分.本文选择线路串补电容的容抗、线路电阻作为分岔参数,计算并得到了失稳参数区域图.对满足两对纯虚特征值的参数点,利用中心流形定理对原系统方程做了降维.再利用多参数稳定性理论及归一化技术,对约化方程进行求解,得到了分岔方程.由此得到分岔参数图、4个参数区的动力学特性,并得到了数值验证

    • 基于神经网络与PID控制的挠性结构的混合控制研究

      2005, 3(1):47-51.

      摘要 (347) HTML (0) PDF 0.00 Byte (632) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用CMAC神经网络与PID控制算法,提出了一种针对飞行器挠性结构振动的混合控制方法. 首先在给出系统动力学方程的基础上,利用CMAC神经网络的具体特点,给出了神经网络算法;进而将PID控制算法引入控制系统,形成了一种混合控制方法,该方法具有CMAC神经网络与PID控制算法两者的优点.最后针对复杂的飞行器挠性结构振动问题进行了实例仿真,说明了算法的有效性.

    • 从摆的非线性振动方程的派生性质求它的运动

      2005, 3(1):52-55.

      摘要 (175) HTML (0) PDF 0.00 Byte (409) 评论 (0) 收藏

      摘要:探讨了摆的非线性振动方程的新解法.由此方程和初始条件着手,可推导出一系列派生性质,它们包括:最大位移,最大速度,初始加速度和相平面上的相轨线.把近似运动表成 Fourier级数的形式,其中圆周频率也是待定的.令近似运动满足这些派生性质,便可以定出待定的Fourier系数和圆周频率.文中提出了4参数法和5参数法,即:4个或5个待定的Fourier 系数和圆周频率.分析计算表明,4参数法己有较高的精度,5参数法的结果己和精确解相差甚微.

    • 模糊B样条基神经网络及其在机器人轨迹跟踪中的应用

      2005, 3(1):56-61.

      摘要 (343) HTML (0) PDF 0.00 Byte (517) 评论 (0) 收藏

      摘要:提出一种模糊神经网络控制器并用于机器人轨迹跟踪控制.这种模糊神经网络利用B样条基函数作为隶属函数,可在线根据误差调整隶属函数的形状,使模糊神经网络具有更强的学习和适应能力.仿真与实验结果表明这种网络能很好的用于机器人的轨迹跟踪控制,具有很好的性能.

    • 气体炮内弹道建模与发射环境模拟研究

      2005, 3(1):62-66.

      摘要 (164) HTML (0) PDF 0.00 Byte (642) 评论 (0) 收藏

      摘要:气体炮以其优良的性能,在兵器弹道环境模拟领域得到了较好的应用.首先分析了典型弹药的发射环境参数,并找出了其特征值.然后运用气体动力学的相似理论建立了气体炮的内弹道模型,并在计算机上进行了数值模拟.为后续气体炮的结构设计、相关设备的选型、气体炮参数的调整提供了理论依据.

    • 结构模态参数测试的传感器优化布置研究

      2005, 3(1):67-71.

      摘要 (444) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1086) 评论 (0) 收藏

      摘要:结构模态参数的测试是进一步进行结构动力响应计算、结构损伤检测等的重要基础.在线结构的模态参数的测试通常采用环境激励来进行.在采用环境激励的结构动力特性测试中,传感器的布置直接影响测试的结果.采用有限带宽白噪声激励模拟环境激励研究传感器的布置对结构模态参数测试的影响.实验结果表明传感器的不同布置影响结构动力参数的测试结果,优化布置传感器可以提高结构模态参数的测试精度.

    • GDQR法用于输流曲管的流致振动研究

      2005, 3(1):72-77.

      摘要 (461) HTML (0) PDF 0.00 Byte (502) 评论 (0) 收藏

      摘要:将广义微分求积法(GDQR)用于分析输流曲管的流致振动问题,这是一个新的尝试.基于输流曲管的面内振动微分方程,利用GDQR法使曲管系统在空间域上得以离散化,从而获得了输流曲管的动力学方程组.数值算例中,计算得到了输流曲管在几种典型边界条件下的固有频率以及曲管发生失稳的临界流速等,这些计算结果与前人的解析解结果吻合较好.此外,还给出了两端固定输流曲管典型的动力响应行为.研究表明,GDQR法极易处理输流曲管这一类动力学模型,精度令人满意,进一步的研究可望推广到输流管道的非线性振动分析中.

    • 复合材料层合板非线性热振动分析

      2005, 3(1):78-83.

      摘要 (359) HTML (0) PDF 0.00 Byte (501) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用有限元方法研究复合材料层合板结构在线性温度场作用下非线性热振动特性.采用特征值屈曲分析方法,判断了结构在线性温度场作用下的临界屈曲分歧点,计算了结构的一阶弯曲固有频率,分析了铺层角度及铺层层数对结构临界屈曲温度分布和结构固有频率的影响,总结了其对复合材料层合板结构热振动特性影响的一般规律.这些结论对复合材料结构设计、抗热设计有一定的指导意义.

    • 圆管绕流旋涡脱落诱导振动的数值模拟

      2005, 3(1):84-89.

      摘要 (207) HTML (0) PDF 0.00 Byte (410) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用计算流体力学软件Ansys/Flotran CFD,首先对粘性不可压缩流体的固定圆管绕流进行了数值模拟,然后结合逐步积分法完成了同时考虑纵横两向弹性支撑圆管绕流旋涡脱落诱导振动的数值模拟,并通过快速傅立叶变换,得到了弹性支撑圆管和固定圆管的升力及弹性支承圆管横向位移响应的功率谱.通过计算结果分析,得出了一些有价值的结论,可供从事具有圆管绕流构件设备设计的工程技术人员参考.

    • 生态植树机松土机构运动特性分析

      2005, 3(1):90-95.

      摘要 (156) HTML (0) PDF 0.00 Byte (387) 评论 (0) 收藏

      摘要:首先定性分析了生态植树机的总体设计原则,随后对生态植树机松土机构悬挂系统采用线修正逼近理论牛顿-罗夫森(NewtonRaphson)法作了运动分析.最后运用MATLAB对所讨论的问题进行了仿真.本文有助于设计者在正式生产前对其开发的产品样机机构的运动特性、结构特性有更清晰的认识,以提高产品开发的成功率.

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