在自然界、實(shí)際生活以及工程實(shí)際等各個(gè)領(lǐng)域中,有很多的運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)都可以簡(jiǎn)化為軸向運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)。這類模型有電梯升降機(jī)纜繩、帶鋸、紡織纖維和傳送帶等等。當(dāng)有參數(shù)激勵(lì)時(shí),它們將產(chǎn)生較大的橫向振動(dòng)。軸向速度和張力(即時(shí)變張力)的引入將會(huì)對(duì)軸向運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)特性產(chǎn)生較大影響。它們也將為今后研究更加復(fù)雜的物理模型奠定基礎(chǔ)。本文的研究對(duì)象為軸向運(yùn)動(dòng)黏彈性板,首先運(yùn)用能量法并考慮Kelvin黏彈性本構(gòu)關(guān)系建立軸向運(yùn)動(dòng)黏彈性板的動(dòng)力學(xué)模型,然后運(yùn)用近似解析方法和數(shù)值方法(微分求積法),對(duì)比驗(yàn)證分析軸向運(yùn)動(dòng)黏彈性板的動(dòng)力學(xué)行為。具體的研究?jī)?nèi)容如下:一、建立時(shí)變張力作用下的軸向運(yùn)動(dòng)黏彈性板的動(dòng)力學(xué)模型。首先,運(yùn)用廣義Hamilton原理引入周期變化的張力,進(jìn)而導(dǎo)出與之相應(yīng)的脈動(dòng)速度,然后,考慮Kelvin模型的黏彈性本構(gòu)關(guān)系,最后推導(dǎo)出軸向運(yùn)動(dòng)黏彈性板在時(shí)變張力作用下的振動(dòng)控制方程和與其對(duì)應(yīng)的非齊次邊界條件。也為下面的研究展開奠定了理論模型基礎(chǔ)。二、在系統(tǒng)中引入軸向張力隨著時(shí)間而變化的因素,并分析軸向運(yùn)動(dòng)黏彈性板的線性參激振動(dòng)的失穩(wěn)情況。首先,在已建立的模型基礎(chǔ)上推導(dǎo)出在時(shí)變張力的作用下軸向運(yùn)動(dòng)黏彈性板的控制方程和相應(yīng)的非齊次邊界條件。然后利用直接多尺度法近似求解系統(tǒng)的解析解和它的模態(tài)函數(shù)和固有頻率,最后將系統(tǒng)的初始條件帶入控制方程,利用微分求積法來驗(yàn)證最后的解析結(jié)果,并重點(diǎn)研究了不同參量系數(shù)對(duì)系統(tǒng)有1:3內(nèi)共振時(shí)的失穩(wěn)的影響。三、在系統(tǒng)中引入軸向張力隨著時(shí)間而變化的因素,并分析軸向運(yùn)動(dòng)黏彈性板的非線性參激振動(dòng)的情況。和線性參激振動(dòng)類似,首先,在已建立的模型基礎(chǔ)上,引入時(shí)變張力和軸向速度之間的關(guān)系和它所對(duì)應(yīng)的非線性項(xiàng),推導(dǎo)出在此情況下軸向運(yùn)動(dòng)黏彈性板的控制方程和它的非齊次邊界條件。然后運(yùn)用直接多尺度法和Routh-Hurwitz判據(jù)求解出系統(tǒng)的失穩(wěn)響應(yīng)。最后將系統(tǒng)建模時(shí)的初始條件帶入控制方程,并采用微分求積法來驗(yàn)證最后的解析情況。
【學(xué)位單位】：上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TB301
【部分圖文】：

上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué) 碩士學(xué)位論文 第 1 頁(yè)第 1 章 引言1.1 課題來源本文課題研究?jī)?nèi)容來源于唐有綺副教授的上海市“晨光計(jì)劃”項(xiàng)目(面內(nèi)運(yùn)動(dòng)黏彈性板的流固耦合動(dòng)力學(xué)分析，項(xiàng)目編號(hào)：14CG57)和國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(多場(chǎng)作用下軸向運(yùn)動(dòng)浸液板非線性振動(dòng)的理論、數(shù)值與實(shí)驗(yàn)研究，項(xiàng)目編號(hào)No. 11672186)。1.2 研究背景和意義軸向運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)廣泛存在于生活應(yīng)用、工程實(shí)際應(yīng)用以及自然界現(xiàn)象等各個(gè)領(lǐng)域中，它包括高速運(yùn)動(dòng)的紙帶、空中纜車索道、傳送帶皮帶、輸流管道（水力發(fā)電廠的管道，石油管道，燃料管道等）、動(dòng)力傳輸帶、垂直升降電梯纜繩、鏈條驅(qū)動(dòng)、紡織和玻璃纖維等等，圖 1.1 給出了其中的兩種情況。

重研究軸向運(yùn)動(dòng)黏彈性板，并建立它的力學(xué)模型。首先引度之間的關(guān)系，然后運(yùn)用能量法和廣義 Hamilton 原理，基系，推導(dǎo)出軸向運(yùn)動(dòng)黏彈性板在時(shí)變張力作用下的振動(dòng)控邊界條件，為后面各章節(jié)的研究分析奠定理論基礎(chǔ)。力和速度下的力學(xué)模型彈性薄板的邊界受到縱向載荷的作用，以速度Γ(t)沿 x 軸平面為它的平衡位置。薄板的厚度是 h，密度是ρ，波松慣性矩是 I。在薄板 x 面沿 y 軸方向上有預(yù)加張力 Nx0，沿面積的外激勵(lì)力載荷是 fu、fv和 fw。u(x,y,t)、v(x,y,t)和 w x、y 處和 t 時(shí)刻沿 x、y、z 軸方向的位移，下標(biāo)中的逗號(hào)，下面的章節(jié)不再標(biāo)注說明。它的力學(xué)模型如圖 2.1 所示zy

2 3 2 1 2 31 2 3 4 1 2 31 1, ,2 21 1, .2 2nng g g g g g g g g g 圖 3.1(b)我們給出了線性系統(tǒng)前四階衰減率和前四而變化的關(guān)系，圖中參量設(shè)定為ξ=1.3、ζ=0.2。計(jì)率在數(shù)值上是關(guān)于平均速度軸對(duì)稱的，考慮到實(shí)際義的結(jié)果出現(xiàn)，在數(shù)據(jù)處理中我們只考慮具有正值以看出，當(dāng)γ0=0~3.951 時(shí)，軸向速度變大會(huì)使固有，很明顯，這時(shí)的系統(tǒng)是穩(wěn)定的；當(dāng)γ0=3.952 時(shí)，，而第一階衰減率開始由零變成了正數(shù)，此時(shí)的速>4.401 時(shí)，第一階固有頻率和第二階固有頻率耦合現(xiàn)象發(fā)生了失穩(wěn)。此后，隨著速度的不斷增大系統(tǒng)直處于沒有穩(wěn)定性的穩(wěn)區(qū)域。

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 楊鑫;陳海波;;熱沖擊作用下軸向運(yùn)動(dòng)梁的振動(dòng)特性研究[J];振動(dòng)與沖擊;2017年01期

2 齊亞峰;劉寧;楊國(guó)來;;軸向運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)支梁振動(dòng)響應(yīng)分析[J];兵器裝備工程學(xué)報(bào);2016年12期

3 劉會(huì)峰;李俊林;楊棟輝;;磁場(chǎng)中軸向運(yùn)動(dòng)導(dǎo)電梁非線性自由振動(dòng)的位移響應(yīng)[J];西南民族大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2017年04期

4 陳榮泉;余小剛;;軸向運(yùn)動(dòng)體系橫向振動(dòng)控制的研究進(jìn)展[J];機(jī)電技術(shù);2017年04期

5 張宇飛;王延慶;聞邦椿;;浸液軸向運(yùn)動(dòng)板的非線性自由振動(dòng)和內(nèi)共振分析[J];振動(dòng)與沖擊;2017年18期

6 余小剛;;軸向運(yùn)動(dòng)弦線動(dòng)力學(xué)方程的推導(dǎo)[J];機(jī)電技術(shù);2015年05期

7 戈新生;李德雙;;軸向運(yùn)動(dòng)帶的橫向與縱向非線性振動(dòng)[J];機(jī)械強(qiáng)度;2012年01期

8 劉金堂;楊曉東;聞邦椿;;基于微分求積法的軸向運(yùn)動(dòng)板橫向振動(dòng)分析[J];振動(dòng)與沖擊;2009年03期

9 李德雙;戈新生;;軸向運(yùn)動(dòng)帶的固有頻率及振動(dòng)分析[J];軍民兩用技術(shù)與產(chǎn)品;2008年02期

10 李德雙;戈新生;;軸向運(yùn)動(dòng)帶的橫向與縱向振動(dòng)分析[J];北京機(jī)械工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào);2008年01期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 丁虎;;軸向運(yùn)動(dòng)彈性體振動(dòng)研究進(jìn)展[A];第十屆全國(guó)動(dòng)力學(xué)與控制青年學(xué)者學(xué)術(shù)研討會(huì)摘要集[C];2016年

2 黃建亮;陳樹輝;黃玲凌;;軸向運(yùn)動(dòng)梁非線性振動(dòng)的穩(wěn)定性分析[A];第九屆全國(guó)振動(dòng)理論及應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議論文摘要集[C];2007年

3 劉春川;梁立孚;方勃;;軸向運(yùn)動(dòng)直梁的變分原理[A];第八屆全國(guó)動(dòng)力學(xué)與控制學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2008年

4 楊天智;方勃;嚴(yán)海;;微分求積法確定軸向運(yùn)動(dòng)梁參數(shù)共振的穩(wěn)定性[A];第八屆全國(guó)動(dòng)力學(xué)與控制學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2008年

5 張國(guó)策;丁虎;陳立群;;高速軸向運(yùn)動(dòng)梁非線性平面耦合振動(dòng)頻率分析[A];第十三屆全國(guó)非線性振動(dòng)暨第十屆全國(guó)非線性動(dòng)力學(xué)和運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性學(xué)術(shù)會(huì)議摘要集[C];2011年

6 陳立群;;軸向運(yùn)動(dòng)黏彈性弦線的橫向非線性動(dòng)力學(xué)行為[A];科技、工程與經(jīng)濟(jì)社會(huì)協(xié)調(diào)發(fā)展——中國(guó)科協(xié)第五屆青年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2004年

7 陳樹輝;黃建亮;;軸向運(yùn)動(dòng)梁的非線性振動(dòng)[A];第七屆全國(guó)非線性動(dòng)力學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議和第九屆全國(guó)非線性振動(dòng)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2004年

8 陳樹輝;劉守圭;黃建亮;;關(guān)于軸向運(yùn)動(dòng)梁科氏加速度的注釋[A];中國(guó)力學(xué)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)大會(huì)'2005論文摘要集（下）[C];2005年

9 陳立群;;軸向運(yùn)動(dòng)弦線和梁的穩(wěn)定性、振動(dòng)和混沌[A];中國(guó)力學(xué)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)大會(huì)'2005論文摘要集（上）[C];2005年

10 陳立群;;軸向運(yùn)動(dòng)弦線和梁橫向振動(dòng)研究若干新進(jìn)展[A];中國(guó)數(shù)學(xué)力學(xué)物理學(xué)高新技術(shù)交叉研究學(xué)會(huì)第十二屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2008年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前1條

1 馬積良;移動(dòng)式雙層圓筒初清篩[N];中國(guó)商報(bào);2000年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 王亮;軸向運(yùn)動(dòng)梁動(dòng)力學(xué)及控制研究[D];南京航空航天大學(xué);2012年

2 楊曉東;軸向運(yùn)動(dòng)粘彈性梁的橫向振動(dòng)分析[D];上海大學(xué);2005年

3 張偉;軸向運(yùn)動(dòng)弦線橫向振動(dòng)的控制[D];上海大學(xué);2006年

4 黃建亮;軸向運(yùn)動(dòng)體系的非線性振動(dòng)研究[D];中山大學(xué);2004年

5 嚴(yán)巧峗;超臨界軸向運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)精細(xì)梁建模與仿真[D];上海大學(xué);2017年

6 丁虎;軸向運(yùn)動(dòng)梁橫向非線性振動(dòng)建模、分析和仿真[D];上海大學(xué);2008年

7 呂海煒;軸向運(yùn)動(dòng)粘彈性?shī)A層梁橫向振動(dòng)研究[D];西南交通大學(xué);2017年

8 唐有綺;軸向運(yùn)動(dòng)梁和面內(nèi)平動(dòng)板橫向振動(dòng)的建模與分析[D];上海大學(xué);2011年

9 李健;運(yùn)動(dòng)板殼的振動(dòng)特性研究及其在表面質(zhì)量控制中的應(yīng)用[D];東北大學(xué);2011年

10 周銀鋒;運(yùn)動(dòng)粘彈性板的橫向振動(dòng)及穩(wěn)定性研究[D];西安理工大學(xué);2009年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 姚日通;軸向運(yùn)動(dòng)圓柱殼體動(dòng)力學(xué)研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2018年

2 張?jiān)瓌?時(shí)變張力作用下軸向運(yùn)動(dòng)黏彈性板的力學(xué)特性[D];上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué);2018年

3 劉金建;軸向運(yùn)動(dòng)二維納米結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)與穩(wěn)定性[D];蘇州大學(xué);2017年

4 程順;航天器—軸向可伸展梁剛—柔耦合系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析[D];燕山大學(xué);2017年

5 張立保;磁場(chǎng)中軸向運(yùn)動(dòng)導(dǎo)電梁磁彈性振動(dòng)分析[D];燕山大學(xué);2015年

6 石軍;軸向運(yùn)動(dòng)物體參激不穩(wěn)定性研究及其控制[D];蘇州大學(xué);2012年

7 涂劍平;軸向運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)及若干應(yīng)用[D];南京航空航天大學(xué);2009年

8 唐有綺;軸向運(yùn)動(dòng)梁橫向非線性振動(dòng)動(dòng)力學(xué)特性分析[D];沈陽(yáng)航空工業(yè)學(xué)院;2008年

9 張硯u&;軸向運(yùn)動(dòng)薄板的橫向振動(dòng)分析[D];沈陽(yáng)航空工業(yè)學(xué)院;2009年

10 郝芹;軸向運(yùn)動(dòng)梁的橫向振動(dòng)[D];華中科技大學(xué);2006年

本文編號(hào)：2830011