弹性动力学

摘要： 在材料力学教材中,常采用能量法进行冲击应力分析。在教学过程中发现,学生对该理论的适用范围不够清晰,忽略或不能够准确理解基本假设在该问题中的重要性。本文以杆件承受轴向撞击为例,利用弹性动力学理论和有限元方法,给出了杆件受到冲击载荷时的实际动力学响应过程,对比了不同质量比撞击情况下材料力学能量法与弹性动力学理论和有限元方法预测结果的差别,并阐明了导致该差别的主要原因,帮助学生了解利用能量法分析冲击应力问题时基本假设的重要性,对学生建立合理简化的力学模型解决工程问题有一定教学意义。

摘要： 针对高速三金片绣花机送片机构的结构特点,分析了送片机构的工作原理和工作过程,建立了送片机构的运动学数学模型,分析了送片机构的运动学特性,探究了金片规格和排列顺序对运动学特性的影响机理,验证了送片机构的运动学可行性,设计了送片机构结构参数。考虑机构振动,采用集中参数模型,建立了送片机构的弹性动力学模型,分析了系统的振动响应,得到了从动件实际位移偏离理论位移而产生的动态运动误差与周期比之间的特征关系,为高速三金片绣送片机构的设计与优化提供依据。

摘要： 为提高断裂弹性动力学问题数值计算的精度,避免出现病态或奇异方程组,基于改进的移动最小二乘法建立三维弹性动力学问题的积分弱形式,采用罚函数法施加位移边界条件,引入隐式时间积分并且结合三维断裂力学的形函数考虑裂纹尖端的奇异性,探究将改进的无单元Galerkin(improved element-free Galerkin,IEFG)法用于断裂弹性动力学问题的数值计算.通过悬臂梁、柱和矩形板等3个算例,讨论节点分布、影响域比例参数、罚因子和时间步长等参数对计算精度的影响,证明IEFG法用于求解三维断裂弹性动力学问题的正确性和有效性.

摘要： 根据测量的弹性波场信息对结构或材料中的缺陷,如夹杂、孔隙、裂纹等进行探测与识别的问题,涉及到地质工程、医学、航空航天、遥测等众多领域的工程应用.近40年来,受工业技术发展和生产实际的迫切需求驱动,近40年来,国际上对弹性动力学缺陷识别反问题的研究一直非常活跃,但由于该问题的不适定性、非线性,尤其是巨大的求解计算量,发展高效、稳定的大规模数值反演方法仍是一项挑战性课题,备受计算数学(力学)和各工程领域研究者的关注.研究弹性动力学缺陷识别反问题的高效、稳定的大规模数值分析计算方法,推动它从理论走向大规模工程实际应用,不仅有非常重要的科学意义,而且具有广泛而重要的工程应用价值.

摘要： 高等教育的初心和使命是为党育人、为国育才,高校教师必须紧紧围绕立德树人的根本任务开展工作.对"弹性动力学"课程进行思想政治教学改革与探索,首先分析了开展课程思政教学改革的必要性,然后明确了课程的教学目标.在课程思政教学改革实践过程中,要加强教学团队建设,要在教学大纲中明确教学内容和考核方式,要分层次合理构建课程思政教学体系.在课堂授课过程中,增加典型案例,以多元化教学方法实现对课程的思想政治教育实践.

摘要： 《弹性动力学》是地球物理学专业核心课程,根据《弹性动力学》课程的教学内容和特点,在课堂教学中挖掘了其中蕴含的思政教育元素,进行了教学实践探究.不但传授给学生专业知识,而且培养了学生优良的道德品质,达到了立德树人、教化育人的目的.

摘要： 弹性动力学是地球物理学最重要的专业基础课程之一.在现代本科通识教育和短课时条件下,如何在有限的课堂教学中使学生既能掌握该课程的基本概念和基础理论,又能在理解掌握的基础上运用所学的知识,成为目前该课程教学、教改的主题.在三年的教学实践中,我们分别尝试了不同类型的实验课设置、科教团队授课、双语授课等教改方式,还尝试了多样化的课程教学过程考核方式.实践证明,这些教改措施有助于克服短课时与大容量课程内容的矛盾,对培养学生的自学习惯和能力、扭转学生为考试而学习的意识,具有明显的促进作用.科教团队授课模式探索不仅强化了学生对基础知识的掌握,通过多种实验课程的配合激发学生学习的主动性和积极性,使学生能够学以致用,激发学生的学习兴趣.

摘要： 为解决传统压裂施工过程中储层破裂压力高、水力裂缝形态单一以及改造效果不理想等问题,许多新型压裂工艺改变常规压裂中的稳态注液方式,利用非稳定激励产生的动力效应提高压裂效果。然而,现有压裂理论关于储层内应力分布,水力裂缝起裂及扩展的研究大多基于静力学假设,针对上述问题建立了非稳定井筒内压激励下储层岩石的弹性动力学模型,并在模型外边界采用完全匹配层法模拟无限大储层,分别基于有限差分法及有限元法对动力学模型进行求解,分析了储层内部动应力分布规律,对比研究了4种常见岩性储层在不同激励频率下的周向应力响应幅值,以及不同岩性储层的动力学特性。研究结果表明:2种数值仿真方法的的计算结果基本一致;地应力在井筒附近产生的周向应力为负值,表现为压缩作用,水力裂缝起裂前井筒内压需首先克服地应力的影响,且井筒内壁周向应力在垂直于地层最小水平主应力方向取最大值;由于储层岩石的固有频率较高,低频范围内(<100 Hz)提高激励频率对储层内部的动应力波动幅值影响不大,为进一步改善压裂效果,在技术及成本允许的条件下应尽可能根据不同岩性储层的动力学特性设计施工过程中的激励频率;煤岩的共振频率相比于砂岩较小,即在较低的激励频率下就可以实现较好的压裂改造效果。该研究结果可为非稳定激励下储层岩石的破裂压力计算及施工设计中激励频率的选取提供理论指导。

摘要： 引纬机构是高速剑杆织机最关键的组成部件,直接决定着织物的质量和织机的档次.目前,国产高档织机由于引纬机构设计与制造方面的缺陷,成为提高织机速度的技术瓶颈.本项目旨在从运动学,动力学及弹性动力学角度探索高速引纬机构运响及动力学指标分布规律,从弹性动力学角度考虑织机优化问题,动力学平衡问题.为高速引纬机构设计提供理论依据和方法指导.

摘要： 广义非保守系统的广义拟变分原理在求解科学和工程问题的解析解和近似解方面有广泛的应用前景，其研究涵盖了许多学科，是一个相当重要的研究领域。本文考虑到阻尼力和伴生力的影响，明确了广义非保守弹性力学系统的基本方程，按照广义力和广义位移之间的对应关系，将弹性力学的平衡方程和几何方程乘上相应的虚量，然后积分，代数相加，建立了广义非保守弹性动力学系统的两类变量的广义拟变分原理，并应用两类变量的广义拟余能原理求解一个气动弹性问题的算例。

摘要： 固体火箭发动机壳体制造主要采用玻璃钢复合材料,但仍没有有效可靠的方法对其进行无损检测.采用超声导波检测是较有前景的检测手段,针对钢/玻璃钢粘接复合结构中玻璃钢材料参数的多变情况,根据弹性动力学理论,分析超声导波在管道中传播时的传播特性.首先根据给定材料参数计算频散曲线,确定可对该复合材料检测的导波模态;然后依据玻璃钢的泊松比、密度、弹性模量及厚度等材料参数的波动范围,计算出所选模态的群速度频散曲线的变化情况;最后分析结果表明,在检测频段范围内,同一频率下L(0,2)模态的群速度随着材料泊松比、密度及厚度的增大而减小,随着材料弹性模量的增大而增大.

摘要： 针对两端铰支水下输油管道,分别采用三维弹性动力学方程和N-S方程模拟管道与内部流体；借助ADINA有限元计算软件,管线采用壳模型四边形9节点单元离散,内部流体采用四面体4节点单元离散,通过在流固边界上反复迭代,实现管线及内部流体系统的三维流固耦合计算.管线外部环境条件考虑了管线外壁水压力的分布.依据数值计算得到的管线耦合系统的固有频率与HOUSNER方程的理论解的比较,探讨了不同内流流速对不同跨长管线管壁应力的影响,以及考虑管线外壁水压力作用的计算结果与通常假定管线在空气中的计算结果的差别.

摘要： 针对航空及海洋工程结构物在工程上的应用逐年增多的趋势.采用连续介质力学一般理论.由弹性动力学基本方程出发,将运动方程与静态屈曲问题的本征方程相结合,推导了承压结构的压力载荷与结构固有圆频率相关联的运动方程.得到了屈曲问题的临界荷载与固有频率之间的关系表达式,最后给出了耐压结构稳定性的无损检测分析方法.

摘要： 应用径向点插值无网格方法对弹性动力学方程的求解进行了研究，得到了一种高效的径向点插值无网格方法。首先采用径向点插值近似解变量，运用迦辽金法推导出了相应的离散方程,并根据波动模拟的精度要求，得到某一结点的动力方程。然后采用Newmark常平均加速度法和中心差分法相结合的显式积分格式进行时域积分，得到每个自由度的一种解耦递推格式。最后，对一平面应变问题进行了求解，比较了本文方法与常规方法的精度和计算时间，结果表明该方法与常规方法的精度相当，但计算效率大大提高。

摘要： 介绍了LMS Virtual.lab对VBA的支持以及在处理机器人弹性动力学问题上的优势，并结合柔性柔性并联机器人建模仿 真的特点，开发出动力学仿真系统，以实现可视化建模。然后利用开发的系统验证柔性柔性并联机器人动力学仿真实例。

摘要： 上海某超高层结构屋面高度224.40m,采用带加强层的型钢混凝土框架-钢筋混凝土核心筒混合结构体系.结合现行国家规范和规程,介绍了该工程结构选型与布置、基于性能目标的结构抗震设计以及相应的构造加强措施,同时针对同类体系结构的关键设计要点进行探讨,为此类结构设计提供参考.

摘要： 上海某超高层结构屋面高度224.40m,采用带加强层的型钢混凝土框架-钢筋混凝土核心筒混合结构体系.结合现行国家规范和规程,介绍了该工程结构选型与布置、基于性能目标的结构抗震设计以及相应的构造加强措施,同时针对同类体系结构的关键设计要点进行探讨,为此类结构设计提供参考.

摘要： 上海某超高层结构屋面高度224.40m,采用带加强层的型钢混凝土框架-钢筋混凝土核心筒混合结构体系.结合现行国家规范和规程,介绍了该工程结构选型与布置、基于性能目标的结构抗震设计以及相应的构造加强措施,同时针对同类体系结构的关键设计要点进行探讨,为此类结构设计提供参考.

摘要： 本发明公开了一种基于分子动力学和弹性网络回归模型的弹性模量预测方法，属于玻璃性能预测领域。所述方法基于分子动力学建立玻璃内部氧化物的晶体和非晶体结构，考虑了玻璃的长程无序和短程有序性，更加符合实际玻璃的规律，针对弹性模量这一玻璃性能，创新性的提出以晶体中单位阳离子的结合能、晶胞的弹性张量常数以及晶胞的体模量与剪切模量的乘积作为性能参数，对应构造用于弹性网络回归模型中的描述符，从而实现了对于玻璃弹性模量的精准预测；而且基于分子动力学计算描述符，基于牛顿定律，体系构造简单，不需要考虑每个电子的行为，而是将体系的电子机构等效为原子内部的势能函数，大大简化了计算过程，节约了计算时间。

摘要： 本发明提出了一种适用于工程的基于非线性气动力降阶的弹性飞机飞行动力学建模方法，用来实现弹性飞机飞行动力学仿真，特别是低速飞机在遭遇大幅值阵风情况下的阵风响应高精度高效率仿真。该方法首先建立弹性飞机刚弹耦合动力学方程，再求解基于CFD的给定运动或来流状态下的广义气动力，获得降阶模型的训练输入、输出信号；再采用ARMA模型和RBF神经网络模型分别建立线性气动力降阶模型和非线性校正模型，将两者结合获得非线性气动力降阶模型；再耦合非线性气动力降阶模型和刚弹耦合动力学方程对弹性飞机进行飞行动力学仿真。该方法比传统基于面元法气动力的仿真方法精度高，比基于CFD/CSD耦合分析方法效率高，具有高工程价值。

摘要： 一种用于改善具有焊缝的海洋船舶的流体动力学轮廓和污染特性的方法，该焊缝形成在船舶水线以下的表面上突起的焊帽。该方法包括通过将整流件应用到水下表面来修正焊缝，例如通过使用填充物。一种具有整流件的船舶以及一种用于船舶并且包括整流件的覆层系统。

摘要： 按本发明的行驶动力学调节系统具有电子的行驶动力学控制单元，该行驶动力学控制单元与至少一个驱动控制单元连接并且构成为，使得该行驶动力学控制单元首先确定额定打滑值或者额定打滑范围和作为参考速度的实际车速。在此，在相应的实际行驶情况中，优选通过用于惯性滑行的最小允许的额定打滑值和用于牵引运行的最大允许的额定打滑值来设定额定打滑范围。按第一替选方案，根据额定打滑值或额定打滑范围将额定转速或额定转速范围输出给所述至少一个驱动控制单元。按第一替选方案的转速范围由在这种行驶情况中的最大允许的驱动打滑值和减速打滑值来计算。按第二替选方案，额定打滑值与参考车速一起直接输送给所述至少一个驱动控制单元，该驱动控制单元由此本身确定在马达层面上的额定转速。在第二替选方案中，类似于第一替选方案，取代额定打滑值，也可输出额定打滑范围，该额定打滑范围由驱动控制单元又换算成额定转速范围。

摘要： 本发明公开了一种基于分子动力学和弹性网络回归模型的弹性模量预测方法，属于玻璃性能预测领域。所述方法基于分子动力学建立玻璃内部氧化物的晶体和非晶体结构，考虑了玻璃的长程无序和短程有序性，更加符合实际玻璃的规律，针对弹性模量这一玻璃性能，创新性的提出以晶体中单位阳离子的结合能、晶胞的弹性张量常数以及晶胞的体模量与剪切模量的乘积作为性能参数，对应构造用于弹性网络回归模型中的描述符，从而实现了对于玻璃弹性模量的精准预测；而且基于分子动力学计算描述符，基于牛顿定律，体系构造简单，不需要考虑每个电子的行为，而是将体系的电子机构等效为原子内部的势能函数，大大简化了计算过程，节约了计算时间。

摘要： 本发明提出了一种适用于工程的基于非线性气动力降阶的弹性飞机飞行动力学建模方法，用来实现弹性飞机飞行动力学仿真，特别是低速飞机在遭遇大幅值阵风情况下的阵风响应高精度高效率仿真。该方法首先建立弹性飞机刚弹耦合动力学方程，再求解基于CFD的给定运动或来流状态下的广义气动力，获得降阶模型的训练输入、输出信号；再采用ARMA模型和RBF神经网络模型分别建立线性气动力降阶模型和非线性校正模型，将两者结合获得非线性气动力降阶模型；再耦合非线性气动力降阶模型和刚弹耦合动力学方程对弹性飞机进行飞行动力学仿真。该方法比传统基于面元法气动力的仿真方法精度高，比基于CFD/CSD耦合分析方法效率高，具有高工程价值。

摘要： 本发明公开了一种耦合空气动力学的跳台滑雪肌骨动力学模拟方法，属于体育专项动作分析技术领域。一种耦合空气动力学的跳台滑雪肌骨动力学模拟方法，在跳台滑雪运动员的肌骨动力学模拟中，结合了通过计算流体力学模拟得到的运动员所受的空气动力，使得对运动员动作的模拟更加符合现实情况，计算出的关节力矩，肌肉力等参数更加准确；同时通过对这些更为准确的关节力矩，肌肉力等参数来分析评估跳台滑雪运动员的发力情况，能够更好的指导针对性的肌肉力量训练。

摘要： 本文公开了空气动力学结构以及形成空气动力学结构的方法。空气动力学结构包括：第一蒙皮区域，包括第一蒙皮边缘；以及第二蒙皮区域，包括第二蒙皮边缘。第一蒙皮区域和第二蒙皮区域相对于彼此成角度，并且限定在第一蒙皮边缘与第二蒙皮边缘之间的间隙。空气动力学结构还包括后缘结构，后缘结构在间隙内并且在第一蒙皮边缘与第二蒙皮边缘之间延伸。空气动力学结构进一步包括多个单面紧固件。多个单面紧固件的第一子组可操作地互连第一蒙皮区域与后缘结构。多个单面紧固件的第二子组可操作地互连第二蒙皮区域与后缘结构。所述方法包括形成空气动力学结构的方法。

摘要： 空气动力学元件(1)包括至少一个第一固定空气动力学部分(2)，至少一个第一固定空气动力学部分包括翼盒部分(3)，翼盒部分至少部分地被具有末端部分(7A)的板(6A)覆盖，并且一个第二空气动力学部分(13)包括具有端部(15A)的外周表面(14)和至少一个设置有肩部的固持元件(8A)，肩部与板(6A)的末端部分(7A)一起形成凹槽，外周表面(14)的端部(15A)容纳在凹槽中，使得外周表面(14)和板(6A)形成具有上升轮廓的接合部。凹槽的存在使得能够得到连续上升的接合部，有利于空气动力学元件(1)的上表面(1C)上的层流气流。

摘要： 本发明公开了一种基于区间法的粘弹性介电弹性体不确定性准静态和非线性动力学分析方法。在本方法中，提出了一种介电弹性体的粘弹性动力学模型，考虑到材料参数、外部载荷以及电压的不确定性，通过引入区间摄动法和一阶泰勒展开方法，对具有区间不确定参数的介电弹性体进行了蠕变分析、松弛分析和动力学响应分析。本发明所提出的区间法的有效性由蒙特卡洛模拟方法得到了验证，这种不确定性的预测方法将来可用于以介电弹性体作为驱动器或传感器的主动控制系统的设计中。