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文檔簡介
1、本文以“××××時變力學研究”為研究背景,以移動質(zhì)量-懸臂梁時變結(jié)構(gòu)動力學系統(tǒng)為研究對象,對時變力學系統(tǒng)的數(shù)學建模、數(shù)值算法及實驗進行了初步研究。
通過對系統(tǒng)時變力學特性的分析,研究了用于求解時變結(jié)構(gòu)動力學方程的不協(xié)調(diào)時間有限元法,這是一種基于加權余量伽遼金法的無條件穩(wěn)定且具有高階精度的數(shù)值算法。推導了基于拉格朗日插值的算法公式,并針對時變系數(shù)微分方程給出了具體求解方法,通過算法特性分析及數(shù)值算例驗證了算法在求解時不變問題
2、時所具有的優(yōu)良特性,以及在求解時變問題時的可行性、有效性和優(yōu)越性。
對移動質(zhì)量-等截面懸臂梁系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及運動規(guī)律進行分析,建立了移動力模型和移動質(zhì)量模型,空間離散采用假設振型法和空間有限元法,半離散時變運動方程的數(shù)值計算統(tǒng)一采用不協(xié)調(diào)時間有限元法。通過對兩種建模方法的求解及對比分析,驗證了建模及數(shù)值算法的有效性。對系統(tǒng)的時變特性進行分析,研究了移動質(zhì)量慣性對懸臂梁動態(tài)響應的影響,同時也分析了質(zhì)量塊的質(zhì)量和速度對系統(tǒng)時變特性
3、的影響。
根據(jù)可能存在的變截面梁以及質(zhì)量塊和懸臂梁之間因間隙引起的接觸碰撞問題討論了移動質(zhì)量.變截面懸臂梁系統(tǒng)的建模方法和考慮間隙的建模方法。用不協(xié)調(diào)時間有限元法求解了相應的數(shù)值算例,驗證了建模及算法的有效性。
對移動質(zhì)量-懸臂梁系統(tǒng)進行了時變力學特性的實驗研究,在對實驗原理及實驗測試內(nèi)容分析的基礎上制定了合理測試方案。通過測試將實驗數(shù)據(jù)與理論建模數(shù)據(jù)進行對比分析,總結(jié)了時變力學建模及數(shù)值算法的有效性及存在的
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