含内支承的弹性边界约束梁振动功率流研究

为了有效解决弯矩、剪力等动力学参量在支承处跳跃问题,本文建立弹性边界条件下含内部支承梁结构振动功率流分析模型,将梁结构在支承位置分割为子梁I-耦合弹簧-子梁II的形式。梁结构振动位移采用边界光滑傅里叶级数进行分段展开,根据能量原理建立考虑内支承刚度的任意边界约束梁结构系统拉格朗日函数,结合瑞利-里兹方法对模型求解获得系统特征方程。在此基础上,根据振动功率流理论计算结构振动系统功率流分布与振动响应特性。通过与传统方法、数值求解对比,对本文模型的正确性与可靠性给予验证。基于所建立模型,研究横向支承刚度、旋转约束刚度、内部支承位置等参数对任意弹性边界梁结构振动功率流、支承传递损失、系统总输出功率流的影响。本文模型解决了传统方法求解突变位置功率流的数值不稳定问题,且系统边界变化时无需对模型进行重建,具有高效、高精度等优点,为弹性边界条件内部支承梁结构振动功率流特性分析提供了有效手段。

承受移动均布质量的简支梁振动反应分析

考虑磁浮交通等工程背景下,研究了大于简支梁跨度的质量在简支梁上移动时,简支梁的竖向振动情况,建立了简支梁向振动分析的移动均布荷载模型,通过使用荷载移动状态函数得到了简化形式的简支梁振动方程组,并用振型叠加和Wilson-θ法求出了简支梁的振动反应。文中比较和研究了移动荷载作用下简支梁跨中位移和加速度与梁的跨度、荷载移动速度以及移动质量与桥梁质量比之间的关系。结果表明梁的自振频率,荷载的行驶频率和荷载与梁质量比对梁的振动都起着重要的作用。

用3个向量对构造梁振动系统的刚度矩阵

针对梁的离散化模型的刚度矩阵是五对角矩阵,梁振动反问题的实质是实对称五对角矩阵的特征值反问题.该文利用向量对、Moore-Penrose广义逆给出了实对称五对角矩阵向量对反问题存在唯一解的条件,并结合矩阵分块讨论了双对称五对角矩阵向量对反问题解存在唯一的条件,进而计算了次对角线位置元素为负,其它位置元素均为正的实对称五对角矩阵特征值反问题.由于构造梁的离散模型需要的数据可由测试得到,故而其结果适合于模态分析、系统结构的分析与设计等方面应用.最后给出了数值算例,通过数值讨论说明方法的有效性.

梁振动方程的多辛算法

本文提出了梁振动方程的一个多辛Hamilton形式,并利用中点辛离散得到一个等价于多辛Priessman积分的新格式,进而证明了它是无条件稳定且收敛,最后用数值例子表明了理论分析的正确性。

梁振动方程的多辛Fourier拟谱算法

利用Fourier拟谱方法,分别对梁振动方程的辛格式进行空间和时间方向上的离散,得到相应的多辛守恒律.文中证明了离散局部能量守恒,并用实例说明理论分析是正确的.

缺损特征对的梁振动反问题

针对梁的离散化模型的刚度矩阵是五对角矩阵,梁振动反问题的实质是实对称五对角矩阵的特征值反问题,利用主子阵和缺损特征对研究实对称五对角矩阵的广义特征值反问题,讨论了有解的条件,并给出了解的表达式.

梁振动方程的多参数高精度格式

对梁振动方程提出了一族多参数的高精度差分格式,在一定的参数选取下,格式的精度可大大提高,且是无条件稳定的。数值实验表明,格式是有效的。

梁振动方程一类稳定的紧致差分格式

针对四阶梁振动方程运用有限差分方法,构造一类无条件稳定的紧致差分格式。利用Fourier级数法验证差分格式的收敛性,并运用Lax等价性定理证明了格式的稳定性,最后通过两组数值实验证明格式的有效性和实用性,并最终将格式的收敛阶精度由之前的o(τ+h2)提高至o(τ+h4)便于科学和工程计算中的更好应用。

梁振动边界反馈的算法及C语言实现

本文用Legendre谱方法估计一端固定 ,一端加弯矩耗散线性反馈的梁振动的闭环系统使能量最快衰减的最优反馈增益。

计算梁振动基本频率的一种新方法

用两步图乘法求解梁振动的基本频率，避免了解微分方程问题．

梁振动方程的高阶紧致数值格式

基于紧致差分方法,给出了数值求解梁振动方程的4类高阶有限差分格式,这些数值格式在时间方向具有四阶精度,空间方向上分别具有二阶、四阶和六阶精度。这些格式条件稳定,文章分析给出了这4类格式的稳定性条件。数值算例验证了这些格式的精度阶与理论结果一致;此外,数值算例还对长时间解的演化情况进行了数值模拟,结果显示,数值解与精确解吻合度良好。

具有结构阻尼的梁振动方程mild解的存在性

应用凸幂凝聚算子不动点定理,研究Banach空间中具有结构阻尼的梁振动方程mild解的存在性.在具有结构阻尼的梁振动方程的解半群是等度连续半群的情形下,获得了该问题整体mild解和正mild解的存在性.

梁振动问题的拟小波-精细时程积分法

建立了解梁振动问题的拟小波-精细时程积分方法.利用拟Shannon小波对空间域进行离散,将问题转化为常微分方程组,然后用精细时程积分法对其求解,得到了求解梁振动问题一个有效的数值方法,数值算例表明该方法具有较高的精度.

梁振动方程的多辛Runge-Kutta Nystrom算法

针对梁振动方程问题,给出了一个多辛Hamilton形式,利用Runge-Kutta Nystrm算法离散此多辛结构,得到离散多辛守恒律,并求得了一个等价于Runge-Kutta Nystrm积分的新格式,证明了它的稳定性条件。利用数值计算方法验证了理论分析的正确性。

梁振动问题的MOL数值方法

应用了直线法求解梁振动问题.利用直线法对空间域离散,将问题转化为常微分方程组,然后用四阶龙格-库塔法对其求解,得到了一个求解梁振动问题的有效数值方法.数值算例说明该方法具有较高的精度.

梁振动方程非局部问题mild解的存在性

利用凝聚映射的Sadovskii不动点定理及算子半群理论,研究抽象空间中具有结构阻尼的梁振动方程非局部问题,在相应于具有结构阻尼的梁振动方程的解半群是等度连续半群情形下,建立了该问题mild解的存在性定理.

梁振动方程的三点稳定紧致差分格式

利用Taylor级数展开方法,给出了数值求解梁振动方程的空间3点的稳定紧致有限差分格式,数值格式在时间方向具有2阶精度,空间方向上具有4阶精度,理论上证明了格式是无条件稳定的.数值算例验证了格式的精度阶,与理论结果一致.此外,数值算例模拟了长时间条件下精确解和数值解的演化情况,结果显示,数值解与精确解吻合度良好.

边界剪力反馈下梁振动系统根子空间的完备性

讨论了一个在边界上有剪力反馈控制的Euler-Bernoulli梁方程,证明了其广义本征函数生成的根子空间在能量Hilbert空间中是完备的.

梁振动方程数值解的移位Legendre小波配置法

建立了求解梁振动方程数值解的移位Legendre小波配置法。利用移位的Legendre多项式,推导出Riemann-Liouville意义下移位Legendre小波函数的一般分数阶积分公式。利用分数积分公式和二维移位Legendre小波配置法,将梁振动方程求解问题转化为代数方程组求解。数值算例表明该方法具有较高的精度。

非线性梁振动偏微分方程求解的L-稳定方法

基于高阶非线性梁振动偏微分方程的一般形式,构造了数值求解的L-稳定格式。首先,选取三角插值基函数,基于插值定理进行空间离散,将带有初边值条件的偏微分方程求解问题转化为微分–代数方程求解。然后在时间区间上构造L-稳定求解格式进行求解。以无轴向运动简支梁在外部激励下的强迫振动方程为例进行数值仿真,对梁的位移轨迹、边界条件及系统能量进行探究,并与龙格–库塔法、微分求积法进行对比,结果表明,L-稳定方法可以在较大步长下满足边界,位移轨迹与模型方程一致,在计算精度和稳定性上都有较好的体现。