简介：针对传统数值方法求解微分-代数方程过程中经常遇到的违约问题,本文以空间太阳能电站太阳能接收器的简化二维模型为例,采用辛算法模拟了简化模型的展开过程,研究了辛算法在求解过程中约束违约问题.首先,基于Hamilton变分原理,将描述简化二维模型展开过程的Euler-Lagrange方程导入Hamilton体系,建立其Hamilton正则方程;随后,采用s级PRK离散方法离散正则方程,得到其辛格式;最后,采用辛PRK格式模拟太阳能接收器的二维展开过程.模拟结果显示：本文构造的辛PRK格式能够很好地满足系统的位移约束.

简介：研究一类混合非完整系统的运动.它可分为3个阶段:第1阶段为完整系统的连续运动,第2阶段为冲击运动,第3阶段为非完整系统的连续运动.后一阶段的初始条件由前一阶段的运动终了条件确定.举例说明结果的应用.

简介：研究了一般非完整系统虚位移关系的不确定性问题与非线性问题,提出了本质线性非完整约束和本质非线性非完整约束的概念,证明并给出了各种虚位移定义和交换关系的合理适用范围.研究表明,在本质线性非完整系统中,各种虚位移定义和交换关系是合理的,可以在数学与力学上得到统一.然而,在本质非线性非完整系统中,已有的虚位移定义和各种交换关系会导致数学或力学上的矛盾.这些矛盾来源于对本质非线性非完整约束的物理实现不清楚.

简介：采用连续介质理论与分子动力学模拟相结合的方法,研究了氧化锌纳米线的振动问题.建立了氧化锌纳米线核壳模型,解释其等效杨氏模量及压电常数的尺寸效应.通过连续介质理论求得氧化锌纳米线振动固有频率,并与分子动力学模拟得到的结果进行对比.研究表明,氧化锌纳米线在极化方向的等效拉伸杨氏模量随着横截面尺寸的增加而逐渐增大,且通过核壳模型分别求得核、壳拉伸杨氏模量.拟合得到的等效拉伸杨氏模量与分子动力学方法获得的等效拉伸杨氏模量符合得很好.根据连续介质理论得到等效弯曲杨氏模量,发现等效弯曲杨氏模量也随着横截面尺寸的增加而增大.氧化锌纳米线极化方向的压电耦合能力比一般压电陶瓷好,压电常数随着横截面尺寸的增加逐渐减小.氧化锌纳米线在不同温度条件下的振动频率没有明显变化,在不同外电场条件下的振动频率有显著变化.分子动力学模拟得到不同横截面尺寸的氧化锌纳米线振动频率不同.根据连续介质理论,求得悬臂Timoshenko梁模型相应尺寸的振动频率,发现横截面的尺寸越大,连续介质理论与分子动力学模拟得到的振动频率越接近.

简介：以单壁纳米碳管为例,建立了其分子动力学模型,并对(5,5)和(10,10)扶手椅型纳米碳管与刚性壁的正碰撞过程和简谐纵波传播过程进行了模拟.在此基础上,探讨如何用弹性杆模型来研究纳米碳管的动力学问题.研究表明,弹性杆模型可以描述单壁扶手椅型纳米碳管与刚性壁高速碰撞的动力学行为;对于纵波传播中的色散描述,则需在弹性杆模型中计入纳米碳管微结构引起的非局部弹性效应.

简介：提出求解一阶Lagrange力学逆问题的新途径;给出由一阶微分方程直接构造Lagrange函数的基本解法,以及几种与不同的补充条件相对应的特殊解法.举例说明所得结果的应用.

简介：转子系统的不对中问题在旋转机械中非常普遍,是引起严重整机振动的主要原因之一.特别地,以先进涡扇发动机转子系统为代表的带有弹性支承、内外布置的多转子系统,其动力学特性具有特殊性,不对中的理论问题与工程需求十分突出.本文首先针对两类不对中问题（联轴器不对中和支点不对中）,评述了目前不对中建模方法、不对中转子系统的动力学和振动特性方面的代表性研究成果.其次,针对航空发动机转子系统,详细综述了目前已有的套齿联轴器、弹性支承组件的动力学研究成果.在此基础上,作者针对其具体结构特征,进行了航空发动机转子系统不对中成因与模式分类,初步建立了联轴器不对中和支点不对中的转子系统动力学模型并进行了振动特性分析.

简介：多体系统多点接触碰撞问题可以归结为一个将系统的动力学方程与并协性约束方程相结合的问题.针对这样一个含并协性条件的混合方程组,建立了基于LCP格式的包含碰撞/接触问题的多刚体系统动力学分析框架,提出了一种基于步长评价准则的变时间步长的数值求解策略,实现了无摩擦情况下多刚体系统多点接触碰撞问题的数值算法.最后给出了数值算例,验证了算法的有效性.

简介：研究了受到打击的空间多刚体系统考虑库仑摩擦时动力学的求解方法.在引入新的无量纲的时间参数后,通过建立相应的动量-冲量的一阶微分方程,将在趋近于零的冲击区间的讨论变为在有限区间中来分段研究含滑动-粘滞的冲击过程,得到了受到打击的空间离散系统考虑库仑摩擦时的动力学的求解方法.

简介：针对日益受到关注的液体晃动问题，提出了一种基于浅水波理论的研究方案．该方案采用浅水波理论而非势流理论导出系统控制方程，并通过哈密顿体系表达；利用中心有限差分法和Stormer-Yerlet算法进行空间和时间离散；模拟了不同初值条件下的液体晃动情况并对比分析了影响系统非线性响应的主要因素．结果表明，基于浅水波理论能有效解决液体晃动问题；与Euler格式对比，Stormer-Verlet算法精度较高；除共振外对于系统非线性响应的影响容器初始位移比初始速度更显著；非共振情况一定条件下，充液容器运动过程中液体晃动能起到阻尼作用．

简介：对于大型二维稳态声场问题，本文提出了一种基于间接Trefftz方法的波数法．在该方法中，声压响应解用一组精确满足Helmholtz控制方程的波函数通解和由外部激励在自由空间产生的特解来近似表示．通过在边界上采用加权余量法得到各个波函数的系数，从而得到所求声场的声压响应．一个60m×40m的大型声场算例表明，得到相同精度和收敛性的结果时，波数法比BEM所需的自由度少．

简介：用目标函数方法寻求保守系统中非线性振动问题的解.以摆的运动作为例子,对相关的微分方程在初位移不为零而初速度为零条件下在时间上进行积分.此时,速度为时间的函数,把此函数称为目标函数.因为摆从右侧到左侧再回到右侧完成一个周期,从而此目标函数的第2个零点便是运动的周期.此外,在数值积分过程中,同时得到了位移函数.此法依赖于常微分方程的数值解法和找函数零点的对分法.某些其它非线性常微分方程的解也得到研究.最后,给出了一些例子和数值结果.

简介：对具有重根的广义特征值问题,采用基于快速Fourier变换的方法进行求解,实现重根辨识.文章中采用多次单点初始激励的方式,仿真计算测点上的自由振动响应,对响应进行快速Fourier变换后得到频域数据.而后对频域数据分析,得到固有频率和多组测点振型数据.根据单频和重频处的振型特性,引入振型的余弦相似度为判别参数,辨识重根.数值算例表明,该方法可有效实现重根辨识,同时特征值的计算能达到较高精度.

简介：随机振动试验中存在的加速度功率谱密度带外超差问题对普遍采用的随机振动试验非常重要,本文分析了功率谱密度带外超差出现的原因、征兆、对试验产生的影响以及采取的解决措施,并且分析了常用随机振动试验和振动试验计量检定标准中对功率谱密度带外超差的规范要求.关键词随机振动,加速度功率谱密度,

简介：把谱元法应用于刚架结构的动力学响应计算和分析中.建立了杆和梁的谱单元动力学刚度阵,针对刚架结构组装了整体动力学刚度阵,建立了整体结构的运动方程,计算了结构的固有频率和时域响应,并与采用有限元方法得到的结果进行了对比.从结果中可以看出谱元法在数值模拟中的独特优势.

简介：通过引入不同的对偶变量,将粘性流体的扰动问题化为具有良好结构特性的可解耦Hamilton系统.利用可解耦Hamilton系统微分形式与积分形式的等价性,导出了粘性流体扰动问题的Hamilton混合能变分原理,并建立了本征函数系之间的双正交关系.