考虑各项变形耦合作用的刚-柔耦合系统动力学建模理论研究-东篱科研大数据发现系统（DRDS）

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考虑各项变形耦合作用的刚-柔耦合系统动力学建模理论研究

项目名称：考虑各项变形耦合作用的刚-柔耦合系统动力学建模理论研究
项目类别：面上项目
批准号：10672133
申请代码：A020205
项目来源：国家自然科学基金
研究期限：2007-01-01-2009-12-31

项目负责人：和兴锁
负责人职称：教授
依托单位：西北工业大学
批准年度：2006

中文摘要：

本项目突破了原有柔性梁的变形描述方式，采用弯曲和扭转两次连续的欧拉转角来描述变形前后的位置变化，导出了柔性梁上任意一点的三个变形位移分量的精确变形模式，建立了基于完全几何非线性的变形模式。采用Lagrange方程建立了柔性梁的刚-柔耦合动力学方程，该方程含有柔性变形运动和大范围运动的相互耦合项，扩充了一次耦合模型的建模理论。在非惯性系下，分析了平面、空间梁的动力学特性，讨论了变形耦合项引起动力刚度变化对不同模型的影响，将大范围运动为自由的刚-柔耦合结构由平面结构拓展为空间结构，通过频谱分析详细研究了零次模型、一次耦合模型和本文精确模型之间的差异，说明了运动速度是决定不同模型差异的主要原因。在柔性梁的非线性变形中，考虑了剪切变形效应的影响，从而得到了Timoshenko梁的变形模式，首次建立了包含变形二次耦合量的Timoshenko梁的动力学方程。采用Hamilton原理，利用本文的精确模型对非平面、平面振动的平面旋转梁分别建立了动力学方程，讨论了其在不同边界条件下的可解性问题。研究了不同边界条件下，系统无量纲频率以及模态振型随无量纲转速、形状系数等因素的变化关系，可用于校验有限元模型

中文主题词：刚-柔耦合系统；几何非线性；动力刚度；柔性梁；剪切变形

结论摘要：

英文主题词rigid-flexible dynamics;geometrically nonlinear; dynamic stiffening; flexible beam; shear deformation

成果综合统计