柔性双稳态余弦梁跳跃特征分析与设计

发布时间：2021-11-06 03:13

　　双稳态结构所特有的变刚度、阈值跳跃及稳态保持等特征使得其在传感器、驱动器、隔振与俘能装置中具有重要的应用需求。针对双稳态余弦梁在静力学和动力学中表现出的强非线性力学行为,论文基于大变形有限元方法,建立了双稳态柔性结构的跳跃行为分析模型,数值模拟了双稳态余弦梁跳跃的全过程,分析了影响双稳态力学特征的关键因素,提出了控制双稳态跳跃的新方法,建立了双稳态余弦梁的分岔振动模型,数值模拟了双稳态余弦梁在周期性外界激励下的振动响应,讨论了双稳态余弦梁振动的影响因素,并提出控制双稳态余弦梁振动特征的新方法。基于无预应力双稳态余弦梁的静动力学特性,结合局域共振原理和阵列设计思路,设计了频带可调的阵列式减振结构,为双稳态器件及减振结构的设计提供了理论支持,具体内容包括:（1）基于大变形有限元方法建立了双稳态余弦梁的分岔跳跃分析模型,采用分步位移载荷循环加载/卸载的方法数值模拟了分岔跳跃过程中存在的可能屈曲模态及其转换方式,得到了其对称跳跃分岔的完整解。系统研究了弧形梁结构参数和加载方式对双稳态跳跃不连续点（尖点）的影响关系,引入结构品质因数作为双稳态跳跃“尖点”的判据,分析得到了产生尖点与否的分界谱图,... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
        1.1.1 双稳态结构
        1.1.2 双稳态研究现状
    1.2 双稳态应用需求
    1.3 本文研究内容
2 无预应力双稳态余弦梁跳跃特性与控制方法
    2.1 无预应力双稳态余弦梁的跳跃分析模型
    2.2 无预应力双稳态余弦梁的跳跃力学行为分析
        2.2.1 参数化建模
        2.2.2 跳跃分岔现象分析
    2.3 分岔跳跃关键因素分析
        2.3.1 对称模态跳跃力学特性影响因素
        2.3.2 非对称模态跳跃力学特性影响因素
    2.4 基于预应力模态调控的预成型余弦梁跳跃控制方法
    2.5 实验验证
    2.6 本章小结
3 无预应力双稳态余弦梁动力学分岔特性
    3.1 双稳态梁结构非线性动力学分析
    3.2 无预应力双稳态余弦梁的动态分岔
        3.2.1 定幅值激励的频响特性
        3.2.2 幅值依赖的频响特性
        3.2.3 结构参数对频响特性的影响关系
    3.3 无预应力双稳态余弦梁振动控制方法
    3.4 本章小结
4 基于双稳态余弦梁的可调带宽阵列式减振结构
    4.1 双稳态余弦梁阵列结构设计
    4.2 余弦梁阵列结构减振力学特性分析
        4.2.1 阵列结构的减振频带分析
        4.2.2 影响阵列结构减振频带的关键因素
    4.3 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]大挠度后屈曲倾斜梁结构的非线性力学特性[J]. 贾建援,赵剑,王洪喜.  机械工程学报. 2009(02)



本文编号：3479051