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分析力学专刊序
张毅，郭永新
2025,23(3):1-4, DOI:
[摘要] (101) [HTML] (0) [PDF 318.68 K] (79)
摘要：
围绕几何力学、变分积分子与几何数值分析、变分原理、保结构计算与约化、超细长弹性杆分析力学、变换理论、Noether对称性等研究主题, 本专刊介绍了分析力学领域的一些最新成果.
变分积分子在刚体动力学仿真中的应用
牛奔，王焕民，朱进，刘世兴，郭永新
2025,23(3):1-8, DOI: 10.6052/1672-6553-2025-012
[摘要] (119) [HTML] (0) [PDF 1.43 M] (96)
摘要：
在对数学模型进行离散求解的过程中,传统的数值方法只考虑线性局部的数值稳定性,难以完全真实地长时间描述系统的动力学特性.本文采用李群描述刚体运动的位形,定义两种李群上的变分公式,根据离散Hamilton变分原理与离散Legendre变换分别推导出刚体系统的Hamilton体系下的一般格式的李群变分积分子和Hamel变分积分子.我们将这两种李群变分积分算法对3D车摆模型进行仿真计算,对比研究了算法在保持系统群结构、系统能量等方面的性质.仿真结果表明,Hamel变分积分子较一般格式的李群变分积分子精度更高,且能更好地保持系统群结构与能量.
一种几何精确梁的Poisson积分子
陈潇，史东华
2025,23(3):9-17, DOI: 10.6052/1672-6553-2025-013
[摘要] (103) [HTML] (0) [PDF 538.43 K] (89)
摘要：
在Hamilton力学的Hamel形式下,针对无穷维力学系统的模拟问题提出了一种快速的几何数值积分算法.首先,引入对偶标架算子,并借此导出约化Poisson括号,所得Hamilton方程组能够复原Hamel场方程及其相容性条件.通过离散Poisson括号结合辛Euler格式和隐式中点格式得到Poisson积分子.其次,以几何精确梁的运动学模型为例,推导连续和离散情形下的约化Poisson括号和Hamilton方程组,获得几何精确梁的Poisson积分子.最后,通过数值仿真验证了该Poisson积分子在保持能量和动量的同时,相较于Hamel场积分子提升了计算效率.
变加速相对运动的广义高斯原理与动力学方程
张毅，翟相华，宋传静
2025,23(3):18-24, DOI: 10.6052/1672-6553-2025-014
[摘要] (89) [HTML] (0) [PDF 354.22 K] (70)
摘要：
研究变加速相对运动的广义高斯原理与动力学方程.首先, 通过对质点的相对运动动力学方程求导 导出力变率方程, 提出相对急动度空间的概念并在此空间构建变加速相对运动的广义高斯原理.其次, 定义变加速相对运动的广义拘束函数, 证明真实运动使其取得极小.引入相对运动的加速度能和急动度能, 导出广义坐标下变加速相对运动广义高斯原理的Appell形式、Lagrange形式和Nielsen形式.最后, 由所得原理导出完整和非完整系统变加速相对运动的动力学方程.
含多余坐标的完整系统的保结构约化
夏丽莉，戈新生，陈立群
2025,23(3):25-31, DOI: 10.6052/1672-6553-2025-015
[摘要] (90) [HTML] (0) [PDF 415.10 K] (64)
摘要：
为求解多余坐标表示的完整系统的Lie对称性,借助符号计算软件Maple平台,利用GeM程序包解析求解系统的Lie对称性确定方程,得到系统的线性无关的最大Lie对称性解集. 将多余坐标表示的完整约束表示为可积的速度约束. 根据约束分布,构建两种不同的纤维化结构. 将系统约化到能同时满足约束分布和对称性向量场(Lie对称群轨道切矢量场)的空间上,实现完整系统的保结构约化,并给出相应的数值算法. 举例说明结果的应用.
离散Birkhoff系统的Noether定理
宋尹洁，刘亮亮，孔新雷
2025,23(3):32-39, DOI: 10.6052/1672-6553-2025-016
[摘要] (95) [HTML] (0) [PDF 522.12 K] (68)
摘要：
在非等时变分的框架下, 由Pfaff-Birkhoff变分原理重新导出了Birkhoff方程和Pfaff 1-形式, 进一步研究了Pfaff 1-形式在李群作用下的不变性并给出了经典Noether定理的一种几何表述. 仿照连续情形, 利用变步长的求积公式近似Pfaff作用量, 依次构建了离散Pfaff-Birkhoff原理、离散Birkhoff方程和离散Pfaff 1-形式. 最后考虑由离散Birkhoff方程所描述的离散动力系统: 如果系统的离散Pfaff作用量在李群作用下具有不变性, 那么由无穷小生成元和离散Pfaff 1-形式通过缩并定义的离散动量映射保持守恒, 即Noether定理对离散Birkhoff系统而言依然成立.
超细长弹性杆分析力学及应用
王鹏，薛纭
2025,23(3):40-47, DOI: 10.6052/1672-6553-2025-017
[摘要] (99) [HTML] (0) [PDF 435.16 K] (70)
摘要：
超细长弹性杆是描述DNA分子超螺旋构型、生物系统的生长位形等方面的重要模型.由于DNA分子的超大变形、复杂接触及生长等因素的存在对其建模和计算带来困难.基于Kirchhoff动力学比拟建立的超细长弹性杆分析力学方法为其建模和分析开辟了新途径.本文综述细长弹性杆的分析力学方法及在生长弹性杆和稳定性方面的拓展与应用,并展望未来发展.
变换理论求解非线性常微分方程的若干进展
姜文安，王国夫，宋禹含，刘畅，陈立群
2025,23(3):48-55, DOI: 10.6052/1672-6553-2025-018
[摘要] (98) [HTML] (0) [PDF 396.90 K] (69)
摘要：
自然界中涉及的问题大多数都是非线性的,而对非线性系统现有的近似解析理论无法准确解释其复杂现象的本质,因此非线性系统的精确解具有非常重要的研究意义.本文概述了利用变换理论求解非线性常微分方程解析解的研究进展.首先,综述了任意参数的非线性常微分方程的变换过程及其解析解.其次,评述了参数满足可积条件的非线性常微分方程的变换过程及其对应的解析解.最后给出了开展非线性系统精确解析解研究的若干建议.
一类时变非线性系统的精确解
刘畅，王国夫，宋禹含，姜文安
2025,23(3):56-64, DOI: 10.6052/1672-6553-2025-019
[摘要] (92) [HTML] (0) [PDF 1.72 M] (77)
摘要：
本文提出了一种新的时空非线性变换,并将其应用于一类时变非线性系统的求解问题.通过坐标变换推导了系统的可积条件,得到可解的常系数线性微分方程.基于逆变换和常系数线性微分方程的解析解,导出了原系统的精确解.把1/2阶贝塞尔方程作为该类时变非线性系统的特殊情况,并利用该理论得到其精确解.最后,通过一些数值仿真验证了该方法的有效性和正确性.
摆动Atwood机混沌行为的几何分析
薛雷，王本亮
2025,23(3):65-72, DOI: 10.6052/1672-6553-2025-020
[摘要] (89) [HTML] (0) [PDF 1.12 M] (72)
摘要：
利用几何方法研究了一种具有附加库仑相互作用的三维摆动Atwood机系统的混沌行为.通过描述测地线分布的Jacobi-Levi-Civita(JLC)方程研究与位形空间流形曲率特性相关的动力学稳定性.计算了Atwood机系统在给定的Jacobi度量下的数量曲率.同时比较了Poincaré截面提供的定性信息与几何研究结果,二者完全一致.数值计算的结果表明,在具有附加库仑相互作用的摆动Atwood机系统中,其混沌区域中的点沿位形空间流形测地线的曲率为正值波动.
基于Noether对称性方法的Buck-Boost变换器时间响应分析
张成璞，李彦敏，赵纲领，陈向炜，谢煜
2025,23(3):73-81, DOI: 10.6052/1672-6553-2025-021
[摘要] (88) [HTML] (0) [PDF 868.85 K] (51)
摘要：
根据Buck-Boost变换器的电路结构,采用能量的方法,得到了系统的Lagrange函数,建立了Buck-Boost变换器动力学方程. 引入时间和电荷广义坐标的无穷小变换,基于系统Hamilton作用量的不变性,给出了Noether恒等式、广义Killing方程和广义Noether定理. 研究了在开通或关断状态下Buck-Boost变换器的对称性,得到了相应的守恒量,在此基础上,构造了变换器动力学方程的精确解,将结果应用于Buck-Boost变换器时间响应分析中. 通过实验对比了分别由Noether对称性方法与Runge-kutta四五阶方法(ode45)计算的时间响应,结果表明Noether对称性方法在保持高精度的同时可大幅提高系统时间响应的计算速度.
黏弹性封装层合异质结构动力学行为分析
陈浩，毕皓皓，张博涵，王博
2025,23(3):82-90, DOI: 10.6052/1672-6553-2025-022
[摘要] (91) [HTML] (0) [PDF 1.38 M] (54)
摘要：
在生物医学和仿生皮肤等领域,基于黏弹性材料封装的薄膜/基底结构因其卓越的力学性能展现出广阔的应用前景.然而,基于黏弹性材料封装的薄膜/基底结构制造的可延展电子器件在实际应用中经常面临高温、高频等复杂环境的挑战,这些因素严重威胁到电子器件的性能和可靠性.故而,本文旨在研究黏弹性材料封装的薄膜/基底结构在外加载荷下的非线性动态力学响应.首先,建立黏弹性材料封装的三层薄膜基底结构的动力学模型；其次,根据扩展的拉格朗日方程建立三层结构的控制方程；最后,通过对比辛Runge-Kutta法和经典Runge-Kutta法,验证了辛Runge-Kutta法在保能量方面的优势,讨论了黏弹性材料参数对薄膜/基底结构动力学响应的影响规律.本文研究结果将为基于黏弹性封装的柔性电子设计提供理论参考.
时间尺度联合分数阶约束力学系统Noether定理
宋传静，吴镇宇，张毅
2025,23(3):91-100, DOI: 10.6052/1672-6553-2025-023
[摘要] (86) [HTML] (0) [PDF 411.33 K] (47)
摘要：
研究时间尺度联合Caputo导数下的Lagrange系统和Hamilton系统的Noether定理.首先,给出时间尺度联合Caputo导数的定义；其次,研究时间尺度联合Caputo导数下的系统运动微分方程,包括Lagrange系统和Hamilton系统；第三,分别给出这两个系统的Noether恒等式和守恒量；第四,对于所得结果及所使用的方法,各自举例进行说明.

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火箭结构系统纵向模态自动辨识方法
方勃, 唐冶, 杨飞虎, 张业伟, 臧健
2014,12(3):269-273, DOI: 10.6052/1672-6553-2014-043
[摘要] (3417) [HTML] (0) [PDF 336.30 K] (21628)
摘要：
针对工程中需要从火箭结构系统的整体模态中识别纵向模态,根据模态有效质量理论,提出了一种识别火箭结构系统纵向模态的自动辨识方法.以具有集中质量系统的振动特性作为算例,通过有限元软件,建立了具有集中质量系统的梁模型,利用自动辨识的方法,自动辨识出系统的纵向模态,并与应用模态分析法所计算的系统模态信息相比较,这种自动辨识方法不仅能准确的辨识出振动系统的纵向模态, 而且还具有自动高效的识别特点.为准确快速建立液体火箭POGO振动系统的动力学模型等工程系统的模型提供理论依据.
航天器振动试验控制技术进展
次永伟, 邱大芦, 付乐平, 邵小平
2014,12(3):193-200, DOI: 10.6052/1672-6553-2014-046
[摘要] (3235) [HTML] (0) [PDF 748.46 K] (19067)
摘要：
航天器对恶劣动力学环境的适应能力直接关系到整个航天飞行任务的成败,振动试验控制技术是动力学环境试验的关键环节.本文分析了近年来国内外航天器振动试验设备和振动控制算法的研发动态、基本原理和关键技术达到的水平.提出了跟踪研究的基本思路,途径及建议.
多柔体系统动力学研究进展与挑战
田强, 刘铖, 李培, 胡海岩
2017,15(5):385-405, DOI: 10.6052/1672-6553-2017-039
[摘要] (2051) [HTML] (0) [PDF 1.91 M] (18895)
摘要：
首先回顾多体系统动力学的学科发展和学术交流情况，然后系统概述了多柔体系统动力学方程数值算法、多柔体系统接触／碰撞动力学与柔性空间结构展开动力学三个方面的研究进展及值得关注的若干问题，最后给出了开展多柔体系统动力学研究的若干建议．
压电发电悬臂梁的非线性动力学建模及响应分析
郭抗抗, 曹树谦
2014,12(1):18-23, DOI: 10.6052/1672-6553-2013-068
[摘要] (3148) [HTML] (0) [PDF 1.13 M] (18607)
摘要：
以单晶悬臂梁压电发电装置为研究对象,在考虑压电材料非线性的情况下,利用广义Hamilton原理、Rayleigh-Ritz法、Euler-Bernoulli梁理论及压电元件恒定电场假设建立了悬臂梁压电发电装置的分布式机电耦合模型,通过数值计算分析谐振频率附近解的特性与系统参数及初始条件的关系,揭示了压电材料非线性、外激励参数对系统响应的影响规律,并通过实验验证了解析解的正确性.结果表明,压电材料的非线性特性会导致近似解的共振峰向左偏移,呈现软特性的非线性特征；当激励频率变化时,系统响应存在多解、跳跃等现象,主共振解的真正实现与初始条件的选取有关.
随机振动加速度功率谱密度带外超差问题分析
邱大芦, 次永伟, 邵小平, 付乐平
2014,12(3):243-247, DOI: 10.6052/1672-6553-2014-054
[摘要] (2550) [HTML] (0) [PDF 1.07 M] (18182)
摘要：
随机振动试验中存在的加速度功率谱密度带外超差问题对普遍采用的随机振动试验非常重要,本文分析了功率谱密度带外超差出现的原因、征兆、对试验产生的影响以及采取的解决措施,并且分析了常用随机振动试验和振动试验计量检定标准中对功率谱密度带外超差的规范要求.
地面无人系统的多智能体协同控制研究综述
王荣浩, 邢建春, 王平, 王春明
2016,14(2):97-108, DOI: 10.6052/1672-6553-2015-009
[摘要] (2519) [HTML] (0) [PDF 1.87 M] (18010)
摘要：
本文结合多智能体系统控制理论与技术的研究现状,以地面无人系统为控制对象,对理论及其技术发展作了详细概述.从多智能体的行为协同控制和任务协同控制两个侧面讨论了相关的理论及应用问题,并指出当前协同控制研究中存在的一些问题以及今后的发展方向.地面无人系统的协同控制对于有效提升社会及军事效益,最大限度地发挥地面任务执行的效能具有重要意义.
不确定性参数灵敏度分析的随机响应面法
方圣恩, 张秋虎, 林友勤, 张笑华
2015,13(5):361-366, DOI: 10.6052/1672-6553-2014-064
[摘要] (1312) [HTML] (0) [PDF 826.19 K] (17893)
摘要：
动力学和控制系统中往往包含有不确定性参数,为此提出了一种基于随机响应面的不确定性参数灵敏度分析方法,以量化参数不确定性对响应变异性的影响.文中首先利用随机响应面建立不确定性参数和响应之间的表达式,然后通过求偏导方式推导参数的灵敏度系数,该系数综合反映了参数均值和标准差的影响.最后通过一根包含几何、材料不确定参数的数值梁来验证所提出方法,并与方差分析法结果进行了比较.
超空泡射弹尾拍运动流固耦合动力学响应研究
何乾坤, 王聪, 魏英杰
2014,12(3):225-229, DOI: 10.6052/1672-6553-2014-051
[摘要] (2490) [HTML] (0) [PDF 1.38 M] (17782)
摘要：
基于ANSYS软件和CFX软件的双向隐式交错迭代法对超空泡射弹尾拍运动过程中的流固耦合响应进行了研究,结构响应仿真采用有限元法、流场仿真采用分相流模型和SST湍流模型,重点比较分析了流固耦合作用对射弹运动姿态和流体动力的影响,给出了尾拍过程中弹体应力的变化规律.
航空发动机机匣动力学研究进展与展望
温登哲, 陈予恕
2013,11(1):12-19, DOI: 10.6052/1672-6553-2013-003
[摘要] (2475) [HTML] (0) [PDF 530.95 K] (17628)
摘要：
航空发动机整机振动历来是发动机研发设计中不可忽视的重要部分,而机匣作为发动机的骨架,它的振动直接反映了发动机整机振动的水平.本文分析了航空发动机机匣动力学问题及故障分类,综述了机匣动力学的国内外发展现状与趋势、问题及解决的办法,并阐述了航空发动机机匣包容性问题的发展现状,最后提出了适合我国航空发动机技术水平的机匣发展设想.
时滞状态反馈控制系统的稳定性增益区域
王京祥, 王在华
2008,6(4):301-306, DOI:
[摘要] (1303) [HTML] (0) [PDF 0.00 Byte] (17361)
摘要：
研究了一阶时滞微分方程的状态反馈P控制、PI控制问题,目的是确定反馈增益的范围使得系统的平衡态是渐近稳定的. 对P控制状态反馈控制模型,利用Lambert W函数的主分支给出了确定反馈增益的显式判据以及系统的最优反馈增益; 在PI状态反馈控制模型中,运用稳定性切换原理并结合D-划分法确定了在反馈增益平面上系统的稳定性区域,并利用Lambert W函数采用数值方法给出了系统的最优增益曲线. 和现有方法相比较,本文方法更直观、 计算更简单.
基于非线性单元模型的绳系卫星系统动力学
刘壮壮, 宝音贺西
2012,10(1):21-26, DOI:
[摘要] (897) [HTML] (0) [PDF 567.09 K] (17334)
摘要：
建立连续绳系卫星系统的离散的可变自由度有限维动力学模型,描述其长时间空间大范围运动.绳系卫星系统为复杂的非线性动力学系统.考虑了系绳的黏弹性、分布质量和空间位形,使得建立的改进珠式模型能够细致地描述系绳的纵横向振动.根据绳索只能受拉而不能抗压的特性引入了系绳单元的松弛模型,准确反映系绳真实受力情况.研究了系统自由度改变的实现方法,通过数值积分计算得到了绳系卫星系统释放、收拢和保持阶段的长时间历程的动力学响应,计算结果是收敛的.仿真结果印证了稳定平衡位置在绳系系统动力学中的重要特性.
永磁同步机变频调速系统MATLAB建模与仿真
张程, 金涛
2014,12(2):183-187, DOI: 10.6052/1672-6553-2014-025
[摘要] (1428) [HTML] (0) [PDF 811.52 K] (17060)
摘要：
永磁同步电机由于谐波少、转矩的精度高,常用于伺服系统和高性能的调速系统.为研究需要,对其物理模型进行简化,建立了电机的数学模型及其基本方程.本文采用使直轴电流id=0方法进行研究,得到了基于转子磁场定向矢量控制下的电机电磁转矩方程.在Matlab/Simulink搭建整个系统仿真模型、转速和电流控制模块,并对系统进行仿真.仿真结果表明所得波形符合理论分析,系统响应快、超调量小,系统运行稳定,具有良好的动、静态特性.该方法采用易扩展的模块化设计,可在线修改和观察所有参数以及参数变化对系统控制效果的影响,从而能方便地验证各种控制策略,并据此选出高效的快速设计方案,缩短了研制周期,对系统设计和调试起到了很大的作用.
基于非线性消振器的空间结构被动振动抑制
杨凯, 张业伟, 陈立群, 丁虎, 臧健
2014,12(3):205-209, DOI: 10.6052/1672-6553-2014-059
[摘要] (2125) [HTML] (0) [PDF 467.15 K] (14539)
摘要：
研究了空间结构振动抑制的被动非线性消振方法.提出了适用于空间环境的非线性消振器结构及动力学模型,该结构通过引入磁力实现空间环境下航天器结构的振动抑制. 然后,从理论上建立了含有非线性消振器的空间悬臂梁结构动力学模型,并通过Galerkin截断及数值分析方法分析了瞬态激励下非线性消振器对空间悬臂梁结构的被动振动抑制效果.仿真结果表明,该被动非线性消振器对系统的能量耗散率可以达到92%,可以实现非常好的振动抑制效果,能够适应空间环境,并提高航天系统的可靠性.
大展弦比机翼非线性颤振剪裁设计新方法
任智毅, 金海波, 丁运亮
2014,12(3):283-288, DOI: 10.6052/1672-6553-2014-061
[摘要] (3095) [HTML] (0) [PDF 479.50 K] (13810)
摘要：
针对大展弦比机翼水平弯曲模态参与耦合颤振问题,首先用考虑几何非线性的颤振分析方法研究了某大展弦比机翼的颤振特性,结果表明水平一弯模态参与耦合降低了机翼传统模式的线性颤振速度；然后研究了复合材料的铺层主刚度方向角对机翼非线性振动特性和颤振特性的影响规律,提出了大展弦比机翼非线性颤振剪裁设计的新方法.结果表明主刚度方向角的变化主要引起了水平一弯模态振型的改变,一般表现为主刚度方向角从机翼后梁向后缘偏转,该阶模态的相对扭转振型节线位置向前缘移动；反之,该节线位置后移.进一步非线性颤振分析,发现水平一弯模态振型的变化引起了该阶模态参与耦合颤振速度的明显改变,主要表现为该颤振型的颤振速度随该阶模态的相对扭转振型节线位置前移量的增加而增大.通过两个算例验证了结论的正确性.
发动机总成悬置系统解耦方法研究
李志强, 陈树勋, 韦齐峰
2013,11(4):357-362, DOI: 10.6052/1672-6553-2013-041
[摘要] (1475) [HTML] (0) [PDF 350.50 K] (11982)
摘要：
目前汽车发动机动力总成悬置系统设计的主要任务是选择悬置元件的刚度、位置和角度,使悬置系统自由振动模态频率避开发动机怠速激励力频率与车身自振频率,并尽量提高各模态振型的解耦程度,从而提高悬置系统隔振效果.悬置系统按预定频率严格解耦设计是使设计出的悬置系统模态频率完全等于按汽车设计频率规划预定的频率,并使各模态的振型严格解耦,即各向振动能量的解耦度等于1.本文从悬置系统的自由振动方程出发给出了对悬置系统按预定频率严格解耦设计的方程组,可以利用广义逆矩阵的理论求该方程组的解,亦可通过方程组构造函数进而求出该方程组的解,从而提供比当前的悬置系统模态优化设计更为简便高效的优化设计方法.相应的算例验证了本文提出的按预定频率严格解耦设计方程和求解方法的正确性.
基于ADAMS/MATLAB联合仿真的LuGre动态轮胎模型研究
郑文刚, 路永婕, 陈恩利, 李韶华
2016,14(3):247-252, DOI: 10.6052/1672-6553-2015-052
[摘要] (1892) [HTML] (0) [PDF 2.18 M] (9101)
摘要：
轮胎作为车辆与路面接触的唯一载体,其力学特性是车辆动力学响应分析和控制的重要基础.目前仿真研究中所使用的轮胎模型多为稳态模型,不能精确地描述轮胎的动态特性.因此,将动态轮胎模型应用于车辆动力学仿真软件中,对于整车动力学仿真和研究具有重要的作用.多体动力学软件Adams中自带的轮胎摩擦模型为静态模型,它将摩擦系数视为一个静态值,而实际轮胎与路面之间的摩擦是动态变化的,应为相对速度和位移的动态函数,所以本文以基于LuGre动态轮胎模型,应用Matlab/Simulink软件构建动态轮胎模块,通过接口与Adams/Car连接,进行整车模型与Simulink轮胎模型的同步联合仿真,实现轮胎与路面动态接触的历程的模拟,提高车辆系统仿真的精度.〖HJ1〗〖HJ〗
航空发动机转子系统的动态响应计算
张欢, 陈予恕
2014,12(1):36-43, DOI: 10.6052/1672-6553-2013-110
[摘要] (2221) [HTML] (0) [PDF 2.22 M] (7672)
摘要：
利用有限元方法建立了航空发动机双转子系统耦合非线性动力学模型,采用MATLAB计算了系统的临界转速和振型；研究了双转子结构的稳态不平衡响应,给出了双转子-机匣系统在不同转速下的运动规律,为工程中双转子系统的设计提供了一定的理论支持.
基于变密度法的飞行器升力面结构多目标拓扑优化设计
苗晓婷, 许泉, 刘广, 张凤岗
2014,12(3):253-258, DOI: 10.6052/1672-6553-2014-056
[摘要] (2102) [HTML] (0) [PDF 1.00 M] (6041)
摘要：
为研究权衡结构刚度与低阶振动频率的飞行器升力面最优结构设计,提出两种多目标拓扑优化方案(约束法、结合约束法与评价函数法).基于变密度方法,在约束法方案中将多目标优化转化为设定参考点位移约束和低阶振动频率约束下,求解结构质量最小化的优化问题.在结合约束法与评价函数法方案中,定义组合柔度指数为评价函数(结构柔度与振动频率的函数),将多目标优化转化为设定低阶振动频率约束和体积分数约束下,求解结构最小组合柔度指数的优化问题.结果表明两种方案的优化结果具有一定的相似性,各有所长.优化设计不仅减轻了升力面结构重量,而且提高了结构的一、二阶振动频率.
高超音速二元机翼的颤振响应研究
叶欣, 陈予恕
2014,12(3):201-204, DOI: 10.6052/1672-6553-2014-048
[摘要] (2201) [HTML] (0) [PDF 296.79 K] (5691)
摘要：
在飞机结构设计中,非线性因素不可避免.本文以高超音速流下的,在俯仰自由度上含有立方非线性刚度的二元机翼为研究对象,采用平均法及颤振理论研究了超高速飞机机翼的非线性动力学行为,并通过数值计算验证了理论计算的正确性,给出了对比分析结果.
恒载效应对拱结构自振频率的影响分析
康婷, 许金余, 白应生, 孙惠香, 李庆
2014,12(1):62-66, DOI: 10.6052/1672-6553-2013-097
[摘要] (1614) [HTML] (0) [PDF 832.87 K] (5268)
摘要：
提出用样条有限点法分析拱的自振频率,采用3次B样条函数的线性组合作为位移振型函数,以曲杆变形理论为基础,根据Hamilton原理建立了考虑恒载效应影响时拱的振动频率方程.计算分析了恒载效应对拱结构自振频率的影响.结果表明恒载效应会使拱结构自振频率减小;影响大小与结构自身刚度有关;拱结构截面刚度一定时,拱矢跨比、径厚比越大,恒载效应对自振频率的影响越大.