弹性压应力波下轴向功能梯度变截面梁动力压曲稳定分析

基于微元法以及能量守恒原理,导出了轴向功能梯度变截面梁屈曲微分控制方程及应力波波前附加边界条件,研究了轴向功能梯度变截面梁屈曲与压应力波耦合动力屈曲问题。采用较为简单的数值方法,即将位移函数按Taylor级数或是Chebyshev多项式展开,从而将轴向功能梯度变截面梁屈曲问题的变系数微分控制方程转化为含参量的线性代数方程组,进而得到了含时间参量的动力屈曲问题特征方程,随后对轴向功能梯度变截面梁动力屈曲问题进行了数值研究,探讨了变截面和材料不均匀性对系统屈曲临界力参数的影响。研究表明,该数值方法具有很好的精度和收敛性。

径向波函数的归一化系数

借助于缔合拉盖尔多项式的递推公式及正交归一化条件详细地给出了径向波函数的归一化系数。

半波结构轴向磁阻式旋转变压器电磁模型与参数计算

传统磁阻式旋转变压器输出位置信号精度低、转子加工工艺复杂。定转子极槽配合受到强度限制,整数槽绕组形式难以实现。鉴于此,首先提出一种半波结构轴向磁阻式旋转变压器,基于绕组函数法和有限元法对其进行设计,定量分析结构参数对输出电势精度的影响,有效降低加工工艺难度并提高位置信号输出精度。其次,为了满足转子极数要求,考虑定子机械强度限制,设计一种分数槽正弦型分布绕组结构,提高输出信号容错能力,有效降低绕组层的位置敏感性。最后,基于有限元仿真平台和自制测试系统对正弦型旋转变压器进行仿真和实验研究,结果表明半波转子结构能够显著提升旋转变压器稳态性能,对提高位置检测精度具有指导意义。

移动的隧道轴向激励作用下两相多孔介质动力反应

为了研究移动的隧道轴向激励作用下饱和土体的动力响应,建立了隧道-饱和土体的动力分析模型;利用波函数展开法、镜像原理等,推导了频域内隧道轴向激励作用下饱和土体动力响应的解析解,并给出了饱和土体临界速度的经验公式;通过快速傅里叶逆变换得到了时-空域内饱和土体的动力响应。结果表明:轴向激励作用下,饱和土体临界速度只与土体的剪切模量和密度有关,且数值接近土体剪切波速的1.1倍;速度小于临界速度时,各响应数值随着剪切模量以及孔隙率的增大而减小,轴向位移随着隧道埋深的增大有小幅度减小,当隧道埋深超过半径的10倍时,轴向位移趋于稳定;速度大于临界速度时,各响应数值随着剪切模量以及孔隙率的增大而增大;角度对径向位移、轴向位移影响很小,对环向位移的影响较大。

轮带系统横向振动的行波消去法

考虑作动器中张紧轮质量的影响,研究轴向运动弦线和作动器所组成的耦合系统的横向振动控制。此系统被作动器分成受控和未控两部分,在频域内利用Green函数法求解出系统的响应,采用行波消去法设计出控制律。在初始条件和激励作用下,利用Durbin拉氏变换数值反演法将受控系统的振动响应转化到时域内,并利用Matlab进行数值仿真。算例结果表明:在脉冲激励和正弦激励作用下,系统振动在3秒内分别减小到0和未受控制时的1/5,验证了控制律的有效性。

衬砌隧道中移动轴向激励作用下两相多孔介质动力响应

为了研究衬砌隧道中地铁振动在饱和地层中的传播情况,采用移动轴向激励模拟技术,建立了隧道-衬砌-两相介质的动力分析模型;利用波函数展开法、傅里叶变换法等,推导了频域内衬砌隧道移动轴向激励作用下两相多孔介质动力响应的解析解,并给出了两相多孔介质临界速度的经验公式;通过离散快速傅里叶逆变换得到了时-空域内两相介质的动力响应。结果表明:无衬砌隧道中移动的轴向常激励作用下,两相介质临界速度只与介质的剪切模量和密度有关,且数值接近其剪切波速的1.1倍;对于衬砌隧道,介质的临界速度随着衬砌剪切模量的增大而增大,随着衬砌密度的增大而减小,衬砌对振动向介质中的传播有一定的削弱作用,衬砌剪切模量与介质剪切模量相差越大,削弱越明显;动力响应频率越接近激振频率,其幅值越大,所对应的临界速度越小。