Hamilton体系下旋转刚柔耦合楔形梁有限元建模及辛算法
首先利用Hamilton原理对耦合结构进行建模,然后利用有限元方法将空间连续模型离散化,得到有限元模型,然后将模型导入到Hamilton系统中,获得Hamilton正则方程。在建模的基础上,采用半隐式辛Runge-Kutta(SRK)算法对Hamilton系统下的模型进行计算,并与传统Runge-Kutta方法进行了比较。数值仿真结果表明,采用二阶的半隐式SRK算法能够长时间保持系统的能量守恒,是一种保结构算法,而传统的Runge-Kutta方法是一种耗散算法,在求解初期具有高的精度,但是不能保持系统解的长期稳定性。从仿真过程中还可以得到一个非常有意义的结果,二阶的半隐式SRK算法对步长的要求低于传统的四阶Runge-Kutta方法。
由纵向振动引起的质点与圆锥形杆碰撞问题的解析解
给出细长圆锥形的截面杆受到质点纵向碰撞时的精确解析解,提出了一种新方法用于分析质点-圆锥形杆碰撞,使用了叠加法给出杆的响应,其结果可验证数值解和其他解析解.所提出方法的优点之一是响应解的解析形式简洁,结论是质量比和一些描述杆几何形状的变量,如倾斜度、杆长和半径在撞击分析中具有重要作用.
蜂窝夹芯圆柱壳在冲击内压作用下的轴对称动态响应
文章应用弹性动力学理论研究了蜂窝夹芯圆柱壳在冲击内压作用下的轴对称动态响应。首先,依据均匀化理论将蜂窝夹芯材料等效为均匀连续的正交各向异性材料;其次,把动态径向位移分解为准静态部分和动态部分,推导蜂窝夹芯圆柱壳动态响应的解析表达式;最后,用有限元模拟蜂窝夹芯圆柱壳在冲击内压作用下的动态响应,并与数值结果对比。研究结果表明,这种方法计算冲击内压作用下蜂窝夹芯圆柱壳的动态响应结果精确可靠。
弹性2粘弹性复合结构动力响应的增维精细积分法
引入扩阶状态变量。将弹性-粘弹性复合结构的微分-积分型动力方程转化为一般形式的状态方程。利用复合结构状态方程的增维精细积分解法。将原非齐次状态方程化为齐次状态方程,简化求解过程。通过增维处理,在实施精细积分过程中避免矩阵求逆,并且将与时间有关的非齐次项纳入精细积分的细化过程。对算法的稳定性和程序实现十分有利,可在大型问题中明显提高计算效率,扩展精细积分的应用范围。数值算例说明方法的有效性。
融入压力分布信息的气动力建模方法
气动外形优化设计与飞行器性能分析中,直接运用数值模拟或风洞实验获取气动力的成本高,构建代理模型是提高外形优化和性能分析效率的重要途径.然而,构建模型的过程中,研究者只关注积分后的气动力和力矩信息.本文通过充分利用采样过程中所产生的压力分布信息,来提高建模的精度和泛化性,进而降低样本获取的成本.提出了一种小样本框架下融入压力分布信息的气动力建模方法,首先通过数值模拟或风洞试验获得不同流动参数状态下翼型表面的压力分布信息和气动系数,其次通过本征正交分解技术对压力分布信息进行特征提取,获取不同输入参数状态下压力分布信息对应的POD系数,之后结合输入参数通过Kriging算法对压力分布信息进行建模,将压力分布信息积分得到低精度气动系数的预测模型,最后低精度气动系数结合输入参数通过Kriging算法构造高精度...
射流管伺服阀主要组件的有限元分析
射流管式伺服阀具有可靠性高、抗污染能力强的优势。以某射流管式伺服阀为研究对象,研究了阀体、马达壳体和马达螺钉组件的静强度。由于射流管式伺服阀的结构较复杂,使得强度试验中油压的加载位置难以精确控制,因此,采用CAD软件CATIA建立了阀组件的几何模型,然后利用Abaqus平台得到了不同工况下的静强度分析结果。分析了模型中各部件的应力和位移分布在不同的油压载荷下的变化规律。
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