竖直方向弹性约束悬臂梁的固有频率分析
针对固定端部竖直方向为弹性约束的悬臂梁结构进行了模态分析.用欧拉-伯努利梁模型,推导出前3阶固有频率方程和振型函数.针对不同刚度,采用数值方法求解固有频率方程,得到固有频率随约束刚度变化的关系曲线.运用最小二乘法对该曲线进行函数拟合.以不同尺度梁为例,通过有限元方法对该拟合函数的正确性进行了验证,其误差小于2%.应用该函数,通过固有频率对端部刚度进行识别,其误差小于6%.
轴向运动悬臂梁的独立模态振动控制——-Ⅰ近似理论分析
利用Euler-Bernoulli梁理论并在低速轴向运动假设的基础上,对伸展悬臂梁的独立模态振动控制进行了理论近似解的推导,为数值仿真计算结果提供了一定意义下的对照参考模型,在求解过程中使用了多尺度方法。
同向力在悬臂梁上的最优分布
提出了工程上常见的两个例子,并从理论上证明了悬臂梁在同方向的集中力作用下,产生最小(最大)弯矩(力矩)的最优分布问题。
超磁致伸缩薄膜悬臂梁静力学分析
静力学特性是超磁致伸缩薄膜(giant magnetostrictive thin film,GMF)的重要特性,对其进行准确的分析是应用GMF的基础.结合材料力学的相关理论,求解了不同尺寸、不同基底材料GMF双层悬臂梁的中性轴和等效惯性矩;将双层GMF悬臂梁的磁致伸缩作用等效为分布弯矩作用,建立了静态磁致伸缩过程中薄膜悬臂梁的挠曲线方程.采用悬臂梁式GMF进行变形特性的实验研究,证实了挠曲线方程的正确性,同时表明磁致伸缩过程中薄膜的磁学量与力学量呈一定的线性关系,为动态磁致伸缩效应的进一步分析研究奠定了理论基础.
自由阻尼悬臂梁瞬态响应的近似解析解
利用汉密尔顿原理推导出了自由阻尼悬臂梁的控制方程,计算了各阶模态自由阻尼悬臂梁的振动频率;然后根据模态叠加的方法构造悬臂梁的挠度函数,再利用虚功原理推导出集中力突然撤去情况下的自由阻尼悬臂梁瞬态响应近似解析解.算例分析表明:推导的公式准确可靠,且该方法简单,便于应用于工程计算.
关于悬臂梁振动特性的损伤灵敏度的研究
基于振动特性的损伤识别方法是研究者十分关注的问题。为了确保这类方法的有效性,有必要研究振动特性对结构损伤的敏感性。为此,该文推导了有一处损伤的悬臂梁的振动特性的解析解,并在此基础上详细讨论了不同的振动特性对损伤的敏感性。分析结果表明:当梁中某段存在损伤时,结构的频率和模态不会发生太大的变化;而转角模态和曲率模态在损伤区域会发生明显的突变。这些结果以及文中的讨论对相关领域的研究者有一定的参考价值。
用梁理论解析双悬臂梁试件
1前言双悬臂梁(DoubleCantileverBeam,以下略为DCB)试件用于求出复合材料模型Ⅰ临界能释放率GICr。按照各种梁理论,大多使用伴随裂纹进展而引起试件的柔量变化的方法来求试验时能释放率GI〔1〕。本文根据伯努力-欧拉(Bernoul...
悬臂梁受冲击载荷作用形成的超静定问题
该文就悬臂梁受冲击载荷作用形成的超静定问题,利用载荷与位移之间的对应关系,把受冲击系统简化为一弹簧模型,从能量的角度出发,进行了全面的讨论,并给出悬臂梁端各种情况下所对应的动荷系数的求解公式,并对这些公式进行了验算。结果表明,公式正确,这些求解公式对工程中的相应结构可连接应用。
变幅运动和起重量对塔式起重机起重臂振动的影响规律
塔式起重机的机构运动容易引起起重机整机的振动,振动产生的交变载荷是起重机产生疲劳破坏的主要原因.因此,研究机构运动对塔式起重机起重臂振动的影响规律具有重要意义.针对小起升高度或附着式塔式起重机,分析了变幅运动和起升运动对整机结构振动的影响规律.将塔式起重机简化为在起重臂铅垂面内振动的悬臂梁,并且将变幅小车和货物等效为移动质量,将格构式起重臂等效为实腹式起重臂,基于Euler-Bernoulli梁理论建立移动质量-悬臂梁系统振动微分方程,通过仿真研究变幅运动和起重量对起重臂振动响应的影响规律.仿真结果表明起重臂振动的幅值和频率随着变幅速度的增大而减小,振动的幅值和周期随着起重量的增大而增大.
悬臂梁共振频率与其形状的关系探讨
通过ANSYS仿真探讨悬臂梁共振频率与其形状的关系.改变悬臂梁的厚度,随着厚度方向比率b/a的减小,悬臂梁的共振频率逐渐增大,b/a从1变为0,悬臂梁的共振频率平均增加到了原来的1.5倍.