基于绝对节点坐标法变截面柔性梁运动稳定性研究

发布时间：2019-06-21 03:16

【摘要】：基于绝对节点坐标法,考虑变截面梁单元的几何边界特征,利用非线性介质力学方法推导其刚度矩阵,进而建立柔性梁结构动力学方程.基于梁结构运动过程中状态空间方程和Lyapunov理论,提出变截面柔性梁结构运动及稳定性判定方法,研究了材料属性与变截面对梁结构空间运动过程中稳定性的影响.结果表明:当材料弹性模量较小时,变截面梁的稳定性略优于等截面梁;当材料的弹性模量增大,等截面梁单元稳定性大大增加,而变截面梁单元所受影响甚微;当弹性模量的增加达到一定值后,等截面梁的运动也趋于稳定.
[Abstract]:Based on the absolute node coordinate method, considering the geometric boundary characteristics of the beam element with variable cross section, the stiffness matrix is derived by using the nonlinear medium mechanics method, and then the dynamic equation of the flexible beam structure is established. Based on the state space equation and Lyapunov theory in the process of beam structure motion, a method to determine the motion and stability of flexible beam structure with variable cross section is proposed, and the influence of material properties and variable cross section on the stability of beam structure during spatial motion is studied. The results show that when the elastic modulus of the material is small, the stability of the variable section beam is slightly better than that of the equal section beam, when the elastic modulus of the material increases, the stability of the equal section beam element increases greatly, but the variable section beam element has little effect, and when the elastic modulus increases to a certain value, the motion of the equal section beam tends to be stable.
【作者单位】： 上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室;上海交通大学上海市复杂薄板结构数字化制造重点实验室;
【基金】：国家自然科学基金项目(51275292) 国家重点基础研究发展基金项目(2014CB046600)资助
【分类号】：O342

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 刘锦阳;洪嘉振;;温度场中的柔性梁系统动力学建模[J];振动工程学报;2006年04期

2 张书俊;任钧国;吴志桥;;大范围运动柔性梁动力学分析[J];振动与冲击;2007年03期

3 和兴锁;顾致平;邓峰岩;;大型空间柔性梁的有限元动力学建模方法研究[J];机械科学与技术;2007年09期

4 王颖泽;张小兵;;变速多移动质量耦合作用下柔性梁系统振动响应分析[J];振动与冲击;2011年08期

5 蔡国平,洪嘉振;旋转运动柔性梁的假设模态方法研究[J];力学学报;2005年01期

6 邓峰岩;和兴锁;李亮;张娟;;计及变形耦合项的平面柔性梁动力学建模及频率分析[J];振动工程学报;2006年01期

7 董兴建;孟光;蔡国平;叶林;;旋转柔性梁的动力学建模及分析[J];振动工程学报;2006年04期

8 赵飞云;贺寅彪;谢永诚;张明;;基于初应力法的作大范围运动柔性梁动力学建模理论研究[J];力学季刊;2007年01期

9 陈思佳;章定国;洪嘉振;;大变形旋转柔性梁的一种高次刚柔耦合动力学模型[J];力学学报;2013年02期

10 章定国;余纪邦;;作大范围运动的柔性梁的动力学分析[J];振动工程学报;2006年04期

相关会议论文 前7条

1 薛晓敏;孙清;伍晓红;陈璐琪;;智能柔性梁主动控制方法的理论及试验研究[A];中国力学大会——2013论文摘要集[C];2013年

2 赵飞云;谢永诚;张明;贺寅彪;;基于初应力法的柔性梁刚-柔耦合动力学系统的建模理论研究[A];第九届全国振动理论及应用学术会议论文集[C];2007年

3 刘铸永;洪嘉振;;做大范围运动柔性梁的通用一次刚柔耦合方法[A];庆祝中国力学学会成立50周年暨中国力学学会学术大会’2007论文摘要集（下）[C];2007年

4 赵飞云;谢永诚;张明;贺寅彪;;基于初应力法的柔性梁刚—柔耦合动力学系统的建模理论研究[A];第九届全国振动理论及应用学术会议论文摘要集[C];2007年

5 章孝顺;章定国;洪嘉振;;基于浮动坐标系的大变形刚-柔耦合梁动力学建模与仿真[A];中国力学大会——2013论文摘要集[C];2013年

6 肖建强;章定国;;刚柔耦合系统动力学建模与数值仿真[A];首届全国航空航天领域中的力学问题学术研讨会论文集（下册）[C];2004年

7 常汉江;刘铖;田强;胡海岩;;基于等几何思想的两类绝对节点坐标方法薄壳单元[A];中国力学大会——2013论文摘要集[C];2013年

相关博士学位论文 前1条

1 杨钧;柔性梁弹塑性次碰撞的研究[D];南京理工大学;2012年

相关硕士学位论文 前10条

1 徐哲;旋转运动柔性梁与弹性柱碰撞的动力学响应[D];南京理工大学;2006年

2 罗明聪;柔性梁与刚性地面碰撞动力学研究及仿真[D];南京理工大学;2006年

3 陈先龙;转动柔性梁的几何非线性分析[D];华中科技大学;2006年

4 焦小磊;柔性梁大范围运动动力学特性的研究[D];哈尔滨工程大学;2013年

5 吴胜宝;作大范围运动柔性梁和柔性薄板刚柔耦合动力学建模与仿真[D];南京理工大学;2009年

6 吴强;柔性梁撞击瞬态波传播动态子结构法[D];南京理工大学;2008年

7 吴涛;定轴转动与基础激励联合作用下柔性梁的非线性动力行为研究[D];南京航空航天大学;2002年

8 朱挺;基于绝对节点坐标方法描述的薄膜空间结构接触/碰撞动力学研究[D];北京理工大学;2015年

9 郭晶;绝对节点坐标平面梁单元位移模式研究[D];上海工程技术大学;2016年

10 刘健;基于绝对节点坐标法的旋转柔性梁固有频率的计算[D];南京航空航天大学;2011年

，

本文编号：2503744