粘弹性Timoshenko梁非线性动力学行为的微分求积分析

对有限变形条件下,Timoshenko粘弹性梁非线性分析的数学模型应用推广的微分求积方法进行空域的离散,得到了简洁的矩阵形式的非线性数值逼近公式,时域上引进新的变量,得到了简支粘弹性梁运动的简化模型。然后利用非线性动力学中数值方法,分析了粘弹性Timoshenko梁的动力学行为。同时,为表明该方法的可靠性和有效性,研究了DQ解的收敛性和精确性。并考察了梁的材料、几何等参数对非线性粘弹性梁的动力学特性的影响。

在有限变形条件下损伤粘弹性梁的动力学行为

本文在有限变形条件下,根据损伤粘弹性材料的一种卷积型本构关系和温克列假设,建立了粘弹性基础上损伤粘弹性Timoshenko梁的控制方程。这是一组非线性积分——偏微分方程。为了便于分析,首先利用Galerkin方法对该方程组进行简化,得到一组非线性积分-常微分方程。然后应用非线性动力学中的数值方法,分析了粘弹性地基上损伤粘弹性Timoshenko梁的非线性动力学行为,得到了简化系统的相平面图、Poincare截面和分叉图等。考察了材料参数和载荷参数等对梁的动力学行为的影响。特别,考察了基础和损伤对粘弹性梁的动力学行为的影响。

损伤粘弹性桩基的非线性动力学行为

在有限变形的假设下,将孔洞作为一种分布损伤建立了粘弹性地基上具有损伤的粘弹性Timoshenko梁的静/动力学行为的初边值问题,并用此来模拟土中具有损伤的桩基非线性动力学行为,其中,本构模型是用具有孔洞的粘弹性固体的卷积方法所表示的,并且地震激励等价于一种横向力的作用。利用Galerk in方法对数学模型进行了简化,得到了一阶和二阶简化系统。非线性动力学中的数值方法被用来求解简化系统,数值上得到了系统的时程曲线、功率谱、相平面图、Poincare截面和分叉图等,讨论了地基和桩基材料参数与载荷参数对桩基动力学行为的影响,也考察了损伤对动力学行为的影响。可以看到,具有损伤的粘弹性桩基构成的动力学系统具有丰富的动力学行为。

损伤粘弹性厚板的基本动力学方程

该文从粘弹性损伤的基本方程出发,采用带损伤的粘弹性积分型本构关系,利用推导弹性厚板方程相类似的方法,推导了带损伤粘弹性厚板含剪切、挤压及转动惯性效应的动力学方程.它是损伤弹性薄板动力学方程的推广.因此,当不考虑剪切、挤压和转动惯性效应时,此方程还可退化得到粘弹性损伤薄板的动力学方程.

桩基非线性轴向振动的多时间尺度分析

假定桩基及桩周土的材料满足非线性弹性和线性粘弹性本构关系,给出了分析桩基轴向振动的非线性偏微分方程。用多时间尺度法推导出一端固定、另一端自由的桩基非线性轴向自由振动的n-阶主频率和位移的近似表达式,给出了数值算例,考察了参数的影响。研究结果表明:非线性系统的n-阶主频率不仅与线性系统的n-阶固有频率有关,而且也与振幅、阻尼系数和材料的非线性特征量有关;系统的响应中除含有主频率的谐波外,还含有2倍、3倍的主频率的高次谐波和二个或三个主频率的和或差的谐波存在。

考虑高阶横向剪切正交各向异性板振动的微分求积方法

分析了计及高阶横向剪切变形的正交各向异性弹性板自由振动的问题。采用微分求积方法 (DQ方法 )导出了控制方程的DQ形式 ,推广DQWB技巧处理了高阶矩的边界条件。研究了数值结果的收敛性 ,同时考察了不同的节点分布对收敛速度的影响。并将数值结果与三维精确解进行了比较 ,表明该方法的可靠性和有效性。