轴向运动梁在轴向载荷作用下的动力学特性研究

发布时间：2018-10-09 09:51

【摘要】：研究了轴向运动Timoshenko梁在轴向载荷作用下的振动特性。首先通过考虑轴向拉压载荷作用,根据Timoshenko梁理论和Hamilton原理建立了梁的横向振动控制微分方程,推导了简支-简支边界条件下的梁的无量纲频率随轴向载荷的变化关系,采用新的无量纲化形式消除了无载荷作用下控制方程的奇异性。通过微分求积法进行数值求解并对结果进行验证,分析结果表明:无载荷作用下,长细比越大,越易达到失稳状态;在相同运动速度下,受压状态时比受拉状态下更易达到失稳;临界速度随着轴向载荷的绝对值的增大而减小。通过研究探索了影响临界速度和临界载荷的因素以及两者的关系,对于轴向受载运动系统设计具有一定指导意义。
[Abstract]:The vibration characteristics of axially moving Timoshenko beams under axial loading are studied. By considering the axial tension and compression load, the differential equation of lateral vibration control is established according to the Timoshenko beam theory and Hamilton principle, and the dimensionless frequency of the beam under simply supported and simply supported boundary conditions is deduced. A new dimensionless form is used to eliminate the singularity of the governing equation without load. The numerical solution is carried out by differential quadrature method and the results are verified. The analysis results show that the larger the aspect ratio is, the easier it is to achieve the unstable state under the same moving speed. It is easier to achieve instability in compression state than in tensile state, and the critical velocity decreases with the increase of the absolute value of axial load. The factors affecting critical velocity and critical load and the relationship between them are explored, which is of certain guiding significance for the design of axially loaded motion system.
【作者单位】： 中国工程物理研究院总体工程研究所;
【基金】：国家自然科学基金面上项目(11272299)
【分类号】：O327

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本文编号：2258901