柔性機構的靜力學建模方法有哪些

❶ ADAMS軟體的設計作業

我推薦一位大師的回答，供你參考：

我大學畢業論文也搞過電腦模擬設計，不過我設計的是玻璃鋼氣瓶，當時我採用了用做機械設計的ANSYS軟體來完成。該軟體是美國航空航天局的設計軟體。可以用做你的設計。不過你得查相關實驗參數。用軟體給你分析時候能承受。你也可以用ADAMS軟體
ADAMS,即機械繫統動力學自動分析(Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems),該軟體是美國MDI公司(Mechanical Dynamics Inc.)開發的虛擬樣機分析軟體.目前,ADAMS己經被全世界各行各業的數百家主要製造商採用.根據1999年機械繫統動態模擬分析軟體國際市場份額的統計資料,ADAMS軟體銷售總額近八千萬美元,占據了51%的份額.
ADAMS軟體使用互動式圖形環境和零件庫,約束庫,力庫,創建完全參數化的機械繫統幾何模型,其求解器採用多剛體系統動力學理論中的拉格郎日方程方法,建立系統動力學方程,對虛擬機械繫統進行靜力學,運動學和動力學分析,輸出位移,速度,加速度和反作用力曲線.ADAMS軟體的模擬可用於預測機械繫統的性能,運動范圍,碰撞檢測,峰值載荷以及計算有限元的輸入載荷等.
ADAMS一方面是虛擬樣機分析的應用軟體,用戶可以運用該軟體非常方便地對虛擬機械繫統進行靜力學,運動學和動力學分析.另一方面,又是虛擬樣機分析開發工具,其開放性的程序結構和多種介面,可以成為特殊行業用戶進行特殊類型虛擬樣機分析的二次開發工具平台.ADAMS軟體有兩種操作系統的版本:UNIX版和Windows NT/2000版.本書將以Windows 2000版的ADAMS l2.0為藍本進行介紹.
ADAMS軟體由基本模塊,擴展模塊,介面模塊,專業領域模塊及工具箱5類模塊組成,如表3-1所示.用戶不僅可以採用通用模塊對一般的機械繫統進行模擬,而且可以採用專用模塊針對特定工業應用領域的問題進行快速有效的建模與模擬分析.
表3-1 ADAMS軟體模塊
基本模塊
用戶界面模塊
ADAMS/View
求解器模塊
ADAMS/Solver
後處理模塊
ADAMS/PostProcessor
擴展模塊
液壓系統模塊
ADAMS/Hydraulics
振動分析模塊
ADAMS/Vibration
線性化分析模塊
ADAMS/Linear
高速動畫模塊
ADAMS/Animation
試驗設計與分析模塊
ADAMS/Insight
耐久性分析模塊
ADAMS/Durability
數字化裝配回放模塊
ADAMS/DMU Replay
介面模塊
柔性分析模塊
ADAMS/Flex
控制模塊
ADAMS/Controls
圖形介面模塊
ADAMS/Exchange
CATIA專業介面模塊
CAT/ADAMS
Pro/E介面模塊
Mechanical/Pro
專業領域模塊
轎車模塊
ADAMS/Car
懸架設計軟體包
Suspension Design
概念化懸架模塊
CSM
駕駛員模塊
ADAMS/Driver
動力傳動系統模塊
ADAMS/Driveline
輪胎模塊
ADAMS/Tire
柔性環輪胎模塊
FTire Mole
柔性體生成器模塊
ADAMS/FBG
經驗動力學模型
EDM
發動機設計模塊
ADAMS/Engine
配氣機構模塊
ADAMS/Engine Valvetrain
正時鏈模塊
ADAMS/Engine Chain
附件驅動模塊
Accessory Drive Mole
鐵路車輛模塊
ADAMS/Rail
FORD汽車公司專用汽車模塊
ADAMS/Pre(現改名為Chassis)
工具箱
軟體開發工具包
ADAMS/SDK
虛擬試驗工具箱
Virtual Test Lab
虛擬試驗模態分析工具箱
Virtual Experiment Modal Analysis
鋼板彈簧工具箱
Leafspring Toolkit
飛機起落架工具箱
ADAMS/Landing Gear
履帶/輪胎式車輛工具箱
Tracked/Wheeled Vehicle
齒輪傳動工具箱
ADAMS/Gear Tool
3.2 ADAMS軟體基本模塊
3.2.1 用戶界面模塊(ADAMS/View)
ADAMS/View是ADAMS系列產品的核心模塊之一,採用以用戶為中心的互動式圖形環境,將圖標操作,菜單操作,滑鼠點擊操作與互動式圖形建模,模擬計算,動畫顯示,優化設計,X-Y曲線圖處理,結果分析和數據列印等功能集成在一起.
ADAMS/View採用簡單的分層方式完成建模工作.採用Parasolid內核進行實體建模,並提供了豐富的零件幾何圖形庫,約束庫和力/力矩庫,並且支持布爾運算,支持FORTRAN/77和FORTRAN/90中的函數.除此之外,還提供了豐富的位移函數,速度函數,加速度函數,接觸函數,樣條函數,力/力矩函數,合力/力矩函數,數據元函數,若干用戶子程序函數以及常量和變數等.
自9.0版後,ADAMS/View採用用戶熟悉的Motif界面(UNIX系統)和Windows界面(NT系統),從而大大提高了快速建模能力.在ADAMS/View中,用戶利用TABLE EDITOR,可像用EXCEL一樣方便地編輯模型數據,同時還提供了PLOT BROWSER和FUNCTION BUILDER工具包.DS(設計研究),DOE(實驗設計)及OPTIMIZE(優化)功能可使用戶方便地進行優化工作.ADAMS/View有自己的高級編程語言,支持命令行輸入命令和C++語言,有豐富的宏命令以及快捷方便的圖標,菜單和對話框創建和修改工具包,而且具有在線幫助功能.ADAMS/View模塊界面如圖3-1所示.
圖3-1 ADAMS/View模塊
ADAMS/View新版採用了改進的動畫/曲線圖窗口,能夠在同一窗口內可以同步顯示模型的動畫和曲線圖;具有豐富的二維碰撞副,用戶可以對具有摩擦的二維點-曲線,圓-曲線,平面-曲線,以及曲線-曲線,實體-實體等碰撞副自動定義接觸力;具有實用的Parasolid輸入/輸出功能,可以輸入CAD中生成的Parasolid文件,也可以把單個構件,或整個模型,或在某一指定的模擬時刻的模型輸出到一個Parasolid文件中;具有新型資料庫圖形顯示功能,能夠在同一圖形窗口內顯示模型的拓撲結構,選擇某一構件或約束(運動副或力)後顯示與此項相關的全部數據;具有快速繪圖功能,繪圖速度是原版本的20倍以上;採用合理的資料庫導向器,可以在一次作業中利用一個名稱過濾器修改同一名稱中多個對象的屬性,便於修改某一個資料庫對象的名稱及其說明內容;具有精確的幾何定位功能,可以在創建模型的過程中輸入對象的坐標,精確地控制對象的位置;多種平台上採用統一的用戶界面,提供合理的軟體文檔;支持Windows NT平台的快速圖形加速卡,確保ADAMS/View的用戶可以利用高性能OpenGL圖形卡提高軟體的性能;命令行可以自動記錄各種操作命令,進行自動檢查.
3.2.2 求解器模塊 (ADAMS/Solver)
ADAMS/Solver是ADAMS系列產品的核心模塊之一,是ADAMS產品系列中處於心臟地位的模擬器.該軟體自動形成機械繫統模型的動力學方程,提供靜力學,運動學和動力學的解算結果.ADAMS/Solver有各種建模和求解選項,以便精確有效地解決各種工程應用問題.
ADAMS/Solver可以對剛體和彈性體進行模擬研究.為了進行有限元分析和控制系統研究,用戶除要求軟體輸出位移,速度,加速度和力外,還可要求模塊輸出用戶自己定義的數據.用戶可以通過運動副,運動激勵,高副接觸,用戶定義的子程序等添加不同的約束.用戶同時可求解運動副之間的作用力和反作用力,或施加單點外力.
ADAMS/Solver新版中對校正功能進行了改進,使得積分器能夠根據模型的復雜程度自動調整參數,模擬計算速度提高了30%;採用新的S12型積分器(Stabilized Index 2 intergrator),能夠同時求解運動方程組的位移和速度,顯著增強積分器的魯棒性,提高復雜系統的解算速度;採用適用於柔性單元(梁,襯套,力場,彈簧-阻尼器)的新演算法,可提高S12型積分器的求解精度和魯棒性;可以將樣條數據存儲成獨立文件使之管理更加方便,並且spline語句適用於各種樣條數據文件,樣條數據文件子程序還支持用戶定義的數據格式;具有豐富的約束摩擦特性功能,在Translational, Revolute, Hooks, Cylindrical, Spherical, Universal等約束中可定義各種摩擦特性.

❷ 如何將剛柔解耦是柔性並聯機構動力學分析的關鍵

機械動力學分析中，通常有慣性耦合，剛度耦合等，為了方便計算需要通話坐標變換為非耦合表達式。具體方法太過繁復，這里不做介紹，你可查看《振動力學》一書

❸ ansys薄壁圓筒靜力學分析，單元類型及如何建模

ANSYS中建模的典型步驟通常的建模過程應該遵循以下要點:開始確定分析方案.在開始進入ANSYS之前,首先確定分析目標,決定模型採取什麼樣的基本形式,選擇合適的單元類型,並考慮如何能建立適當的網格密度.進入前處理(PREP7)開始建立模型.多數情況下,將利用實體建模創建模型.建立工作平面.利用幾何元素和布爾運算操作生成基本的幾何形狀.激活適當的坐標系.用自底向上方法生成其它實體,即先定義關鍵點,然後再生成線,面和體.用布爾運算或編號控制將各個獨立的實體模型域適當的連接在一起.生成單元屬性表(單元類型,實常數,材料屬性和單元坐標系).設置單元屬性指針.設置網格劃分控制以建立想要的網格密度,這個步驟並不總是必要的,因為進入了ANSYS程序有預設單元尺寸設置存在(參見§7).(若需要程序自動細化網格,此時應退出前處理(PREP7),激活自適應網格劃分.)通過對實體模型劃分網格來生成節點和單元.在生成節點和單元之後,再定義面對面的接觸單元,自由度耦合及約束方程等.把模型數據存為Jobname.DB退出前處理.

❹ 塔式起重機的起重臂在靜力學中如何簡化為力學模型的

一、按有無行走機構可分為移動式塔式起重機和固定式起重機。

二、按起重臂的構造特點可分為俯仰變幅起重臂（動臂）和小車變幅起重臂（平臂）塔式起重機。

三、按塔身結構回轉方式可分為下回轉（塔身回轉）和上回轉（塔身不回轉）塔式起重機。

塔式起重機

簡稱塔機，亦稱塔吊，起源於西歐。動臂裝在高聳塔身上部的旋轉起重機。作業空間大，主要用於房屋建築施工中物料的垂直和水平輸送及建築構件的安裝。

由金屬結構、工作機構和電氣系統三部分組成。金屬結構包括塔身、動臂和底座等。工作機構有起升、變幅、回轉和行走四部分。電氣系統包括電動機、控制器、配電櫃、連接線路、信號及照明裝置等。

❺ 什麼是靜力學

靜力學是力學的一個分支，它主要研究物體在力的作用下處於平衡的規律，以及如何建立各種力系的平衡條件。

平衡是物體機械運動的特殊形式，嚴格地說，物體相對於慣性參照系處於靜止或作勻速直線運動的狀態，即加速度為零的狀態都稱為平衡。對於一般工程問題，平衡狀態是以地球為參照系確定的。靜力學還研究力系的簡化和物體受力分析的基本方法。

靜力學的發展簡史

靜力學一詞是法國數學、力學家P．伐里農於1725年引入的。

從現存的古代建築，可以推測當時的建築者已使用了某些由經驗得來的力學知識，並且為了舉高和搬運重物，已經能運用一些簡單機械(例如杠桿、滑輪和斜面等)。

靜力學是從公元前三世紀開始發展，到公元16世紀伽利略奠定動力學基礎為止。這期間經歷了西歐奴隸社會後期，封建時期和文藝復興初期。因農業、建築業的要求，以及同貿易發展有關的精密衡量的需要，推動了力學的發展。人們在使用簡單的工具和機械的基礎上，逐漸總結出力學的概念和公理。例如，從滑輪和杠桿得出力矩的概念；從斜面得出力的平行四邊形法則等。

阿基米德是使靜力學成為一門真正科學的奠基者。在他的關於平面圖形的平衡和重心的著作中，創立了杠桿理論，並且奠定了靜力學的主要原理。阿基米德得出的杠桿平衡條件是：若杠桿兩臂的長度同其上的物體的重量成反比，則此二物體必處於平衡狀態。阿基米德是第一個使用嚴密推理來求出平行四邊形、三角形和梯形物體的重心位置的人，他還應用近似法，求出了拋物線段的重心。

著名的義大利藝術家、物理學家和工程師達·芬奇是文藝復興時期首先跳出中世紀煩瑣科學人們中的一個，他認為實驗和運用數學解決力學問題有巨大意義。他應用力矩法解釋了滑輪的工作原理；應用虛位移原理的概念來分析起重機構中的滑輪和杠桿系統；在他的一份草稿中，他還分析了鉛垂力奇力的分解；研究了物體的斜面運動和滑動摩擦阻力，首先得出了滑動摩擦阻力同物體的摩擦接觸面的大小無關的結論。

對物體在斜面上的力學問題的研究，最有功績的是斯蒂文，他得出並論證了力的平行四邊形法則。靜力學一直到伐里農提出了著名的伐里農定理後才完備起來。他和潘索多邊形原理是圖解靜力學的基礎。

分析靜力學是義大利數學家、力學家J．L．拉格朗日提出來的，他在大型著作《分析力學》中，根據虛位移原理，用嚴格的分析方法敘述了整個力學理論。虛位移原理早在1717年已由伯努利指出，而應用這個原理解決力學問題的方法的進一步發展和對它的數學研究卻是拉格朗日的功績。

我國古代科學家對靜力學有著重大的貢獻．春秋戰國時期偉大的哲學家墨翟（公元前５世紀至４世紀）在他的代表作《墨經》中，對杠桿、輪軸和斜面作了分析，並明確指出「衡……長重者下，短輕者上」，提出了杠桿的平衡原理。

靜力學的內容

靜力學的基本物理量有三個：力、力偶、力矩。

力的概念是靜力學的基本概念之一。經驗證明，力對已知物體的作用效果決定於：力的大小(即力的強度)；力的方向；力的作用點。通常稱它們為力的三要素。力的三要素可以用一個有向的線段即矢量表示。

凡大小相等方向相反且作用線不在一直線上的兩個力稱為力偶，它是一個自由矢量，其大小為力乘以二力作用線間的距離，即力臂，方向由右手螺旋定則確定並垂直於二力所構成的平面。

力作用於物體的效應分為外效應和內效應。外效應是指力使整個物體對外界參照系的運動變化；內效應是指力使物體內各部分相互之間的變化。對剛體則不必考慮內效應。靜力學只研究最簡單的運動狀態即平衡。如果兩個力系分別作用於剛體時所產生的外效應相同，則稱這兩個力系是等效力系。若一力同另一力系等效，則這個力稱為這一力系的合力。

靜力學的全部內容是以幾條公理為基礎推理出來的。這些公理是人類在長期的生產實踐中積累起來的關於力的知識的總結，它反映了作用在剛體上的力的最簡單最基本的屬性，這些公理的正確性是可以通過實驗來驗證的，但不能用更基本的原理來證明。

靜力學，按研究對象的不同，可分為質點靜力學、剛體靜力學、流體靜力學等；按研究的方法可分為幾何靜力學（或初等靜力學）和分析靜力學。

幾何靜力學可以用解析法，即通過平衡條件式用代數的方法求解未知約束反作用力；也可以用圖解法，即以力的多邊形原理和伐里農——潘索提出的索多邊形原理為基礎，用幾何作圖的方法來研究靜力學問題。分析靜力學是拉格朗日提出來的，它以虛位移原理為基礎，以分析的方法為主要研究手段。他建立了任意力學系統平衡的一般准則，因此，分析靜力學的方法是一種更為普遍的方法。

靜力學在工程技術中有著廣泛的應用。例如對房屋、橋梁的受力分析，有效載荷的分析計算等。

❻ adams是怎麼進行運動學分析的原理

在前面的博文中兩次談過如何學習ANSYS，卻沒有一篇提到如何學習ADAMS，這對於ADAMS似乎不大公平。這是為什麼呢？
可能，在我心中有一種情結，覺得ADAMS比較簡單，很容易學會，似乎不用多說什麼。但是我在多年的教學中發現，對於機械繫的大學生而言，ADAMS比ANSYS更有用。ANSYS，雖然我經常在鼓吹它的好，但是它的門檻比較高，即便是大四的學生，對於ANSYS，要勉強入門都很困難。那麼，我不如談一些更加實用的軟體，比如ADAMS，它幾乎可以適用於每個機械繫的學生，而且非常容易上手，更有意思的是，它相當有用。下面就簡單的談談ADAMS，並說說我學習它的體會。
ADAMS是一個多體動力學軟體，說白了，就是對機構做動力學分析的軟體。說得更直截了當一些，它是理論力學以及機械原理，機械振動的輔助分析軟體。理論力學中的絕大部分靜力學，運動學，動力學問題，可以用ADAMS輕而易舉的解決；對於機械原理中的機構分析和設計，ADAMS也是絕佳的輔助工具；至於機械振動中的單自由度系統，多自由度系統的振動，乃至連續體的振動問題，都可以用ADAMS來解決。
除了做分析以外，ADAMS也可用於優化設計，它提供了一整套做試驗設計，優化設計的工具。無需任何編程，就可以輕松的對機構做優化設計，因此，它也是機構優化設計的工具。
那麼，誰可以學習ADAMS?如何學習ADAMS呢？
先回答第一個問題，誰可以學習ADAMS.
首先，在大二上學期，在學習理論力學的同時，就可以學習ADAMS，用它來做一些動畫，幫助自己理解機構；
其次，在大二下學期，在學習機械原理的時候，可以用ADAMS來幫助自己做連桿機構，凸輪機構，齒輪機構的分析與設計；
再次，在大三，學習機械振動的時候，可以用ADAMS來幫助自己理解單自由度系統，兩自由度系統，多自由度系統的振動行為。
最後，在學習優化設計的時候，可以用ADMAS來幫助自己做優化設計，學習如何先做試驗設計，再做優化設計的流程，從而對於機構的方案設計有一個完整的概念。
第二個問題，如何學習ADAMS呢？
ADAMS是由很多模塊組成的，如下圖。

其中，
CAR,CHASIS,DIRVELINE------主要是與汽車某個零部件設計相關的專業模塊，開始學習的時候不用理睬；
FLEX------------------------是柔性體模塊，開始學習時也不用看它；
INSIGHT---------------------是優化設計模塊，等大家學習完優化設計這門課程後再去看它，
SOLVER-----------------------是求解器，我們幾乎不用直接與它打交道，一個按鈕就可以調用。
VIEW-------------------------這是我們用得最多的模塊，用於建模，分析。
POSTPROCESSOR----------------後處理模塊，用的很多。
可見，對於ADAMS，我們最開始只要用VIEW和POSTPROCESSOR就足夠了。而其中POSTPROCESSOR這個後處理模塊用起來相當容易，我們的主要精力應該是在VIEW上。
下面談談如何用VIEW.首先給出ADAMS2013/VIEW的主界面。

使用ADMAS基本上就是三步：
（1）建模。在VIEW裡面。
（2）分析.在VIEW裡面，按動一個按鈕啟動計算，這實際上是ADAMS的核心。不過我們不需要了解其細節。
（3）後處理.在VIEW裡面，按動一個按鈕就可以進入到該後處理軟體，然後也可以在該後處理軟體中按一個按鈕迅速回到VIEW這個軟體。
總體上而言，第一步，建模是核心。
建模，要建立什麼樣的模型呢？
對於我們機械繫的同學而言，就是創建一個機構。
我們知道，機構是由構件通過運動副連接而成的運動鏈，其中有一個構件是固定在地面上的。
因此，創建機構很容易，先創建構件，然後創建運動副，接著施加驅動，這就可以了。
構件可以是實體或者是點，線這樣的幾何元素；運動副就是在機械原理中出現的轉動副，移動副這些東西；而驅動無非就是施加轉動速度，移動速度。另外，也可以施加驅動力和驅動力偶。這樣，機構的模型就建成了，然後就可以開始做分析。而後處理中，無非就是看看構件或者構件上的某個點，它的位移，速度和加速度曲線。或者，是考察運動副上的約束力是如何變化的。所以，它最後求解的實際上是理論力學最關心的內容。
這就是ADAMS。
因此，要學習ADAMS，建議從大二上學期就開始，當老師講解運動學部分時，學生就可以開始安裝ADAMS，並在裡面創建機構，用之試探著求解理論力學的運動學裡面的習題。這會很有意思。因為我們發現，理論力學習題中那些很難理解的機構現在運動起來了！而且它可以給出任何一個點的位移，速度和加速度曲線，從而可以對我們求解的結果進行驗算。
而在學習機械原理的時候，尤其是對於四桿機構，ADAMS的用處相當的大。我們可以創建各種四桿機構，然後給原動件施加驅動，很快我們就發現，當四桿長度不滿足桿長條件時，的確沒有周轉副出現。當我們經過調試滿足桿長條件以後，通過改變固定桿件，就可以很興奮的看到它的確有時候是雙曲柄機構，有時候是雙搖桿機構，有時候是曲柄搖桿機構。更有意思的是，我們在設定一個角度測量以後，可以方便的看到壓力角是如何隨著原動件的轉動而變化的，這一點對於凸輪機構同樣適用。
對於筆者而言，ADAMS最大的用處是做方案設計。當我們做方案設計的時候，可能在AUTOCAD中做出不少方案，那麼這些方案的運動會按照自己的想像進行嗎？此時，ADAMS是絕佳的工具。通過簡單的繪制線條和圓圈，我們就可以得到機構運動簡圖，從而考察該機構的運動過程，進行方案的評選。其中的樂趣，只有大家用到以後才有體會。
暫時就說這么多吧。總之，ADAMS從大二開始就可以伴隨我們的整個大學期間，無論是對於課程的學習，還是做創新設計，課程設計，畢業設計，都相當有用。建議每個機械繫的大學生都學好ADAMS.

❼ 柔性體的柔性梁

壓電智能結構振動主動控制研究 劉安成 碩士 智能結構；壓電陶瓷；振動控制；驅動電源；柔性梁；柔性板； 固體力學 北京航空航天大學; 該論文對智能結構的概念及其應用作了綜述,重點介紹了以壓電材料作為作動器的振動主動控制結構,並介紹了目前的研究狀況.隨後分析了壓電智能結構中壓電陶瓷、粘接層與基體的位移關系,得到了壓電陶瓷的應力應變場分布.由能量變分原理分別導出了含壓電陶瓷壓電智能梁和智能板的振動控制方程,並由假設模態將位移按模態展開,求解了梁和板的動態特性.壓電陶瓷驅動器是壓電智能振動主動控制結構的關鍵部件之一,驅動器的性能對壓電陶瓷的動態特性有很大的影響.該文提出了一種壓電陶瓷電源驅動器,其核心部分為OCL功率放大器,它可以給壓電陶瓷驅動器提供很高的電壓輸出,文中論述和分析了這種功率放大器的工作原理和電路實現方法.在隨後的實驗中,電源驅動器的良好性能保證了實驗的成功進行.在前述工作的基礎上,我們設計了壓電智能結構振動主動控制系統,該系統由計算機測量控制系統、壓電陶瓷、基體結構等部分組成.控制律採用獨立模態空間控製法,它可實現對所需控制的模態進行獨立的控制,不影響其它未控的模態,具有易設計、易實現的優點. 無軸承尾槳設計研究 陶嵐 碩士 無軸承尾槳；柔性梁；復合材料；動力學設計； 飛行器設計 南京航空航天大學; 該文在國內是首次開展無軸承尾槳設計研究,按照課題要求提出了與WZ-1無人直升機相匹配的無軸承尾槳設計方案,進行了參數選擇、動特性分析及有關靜、動特性試驗,按照確定的方案繪制了全部設計圖紙,並已完成了全部零件加工復合材料柔性梁分析是無軸承尾槳研究的關鍵和基礎,該文進行了復合材料柔性梁設計、剛度特性及靜、動特性分析、鋪層的影響研究,得到了一些有意義的結論開展了復合材料柔性梁靜、動特性試驗研究,並對不同鋪層、不同載荷模式進行了試驗對比,驗證了理論分析的正確性. 定軸轉動與基礎激勵聯合作用下柔性梁的非線性動力行為研究 吳濤 碩士 柔性梁；非線性動力學；多尺度法；定軸轉動；基礎激勵； 固體力學 南京航空航天大學; 該文採用Kane方程方法,並結合假設模態,在保留了廣義慣性力和廣義作用力中的非線性項的情況下,建立了大范圍平面運動柔性梁的縱向及橫向非線性動力學控制方程.在此基礎上,該文選擇定軸轉動與基礎激勵聯合作用下的柔性梁為研究對象,結合該對象的具體特點,引入合理的假設和簡化,導出了其橫向振動的非線性動力學方程. 之後,採用多尺度法並結合笛卡爾坐標變換等一整套行之有效的半解析半數值的處理方法,較為系統、全面地研究了梁可能發生的非線性動力學現象,結合梁的不同邊界約束條件,具體地分析了梁共振時的幅頻特性曲線隨著轉速、激勵幅值、系統阻尼等相關參數的改變而變化的規律.通過上述分析與研究,深入地揭示了該類梁模型在參數激勵與內、外激勵或單獨或聯合作用下的一系列非線性動力學行為的內在本質,觀察到了一些新的現象,發現了一些新的規律. 柔性梁與剛性地面碰撞動力學研究及模擬 羅明聰 碩士 柔性梁；剛柔耦合；動力學；剛性地面；柔性體碰撞； 工程力學 天津商業大學 南京理工大學; 柔性體碰撞是工程中常見的現象它的研究對於精密加工、高精度機械控制等具有重要的實際意義由於柔性因素的影響，使其表現出與剛性體碰撞明顯不同的特點但由於柔性體碰撞問題的復雜性，目前的研究還有待深入 本文針對柔性梁與剛性地面碰撞問題，把整個碰撞運動過程分為兩個互相聯系的階段碰撞接觸階段和非碰撞期間的柔性梁運動階段針對各個階段，採取不同的動力學建模方法對於柔性梁的運動，充分考慮剛柔耦合效應，建立計及動力剛化效應的動力學模型，並用模態坐標法對動力學方程進行離散，得到適於數值計算的離散化模型對於碰撞接觸階段，採用動量平衡法，對於傳統的瞬間碰撞假設概念加以延拓，再結合柔性因素，從而創新性地建立了柔性梁與剛性地面碰撞的斜碰撞動力學模型 最後，通過具體算例，對於整個碰撞運動過程進行數值模擬通過數值模擬，給出直觀反映柔性梁與剛性地面碰撞的曲線圖，並在此基礎上進行相關分析數值結果表明，針對柔性梁與剛性地面碰撞問題建立的模型是能夠符合實際的，也證明了建模思想以及具體方法的合理性 旋轉運動柔性梁與彈性柱碰撞的動力學響應 徐哲 碩士 旋轉運動柔性梁；樑柱結構；動力學；彈性柱碰撞； 固體力學 天津商業大學 南京理工大學; 本文利用Lagrange方程，運用假設模態法，建立了離散的一維彈性柱，計入軸向變形的旋轉運動柔性梁，以及一類梁-柱結構的動力學方程針對此類梁-柱結構推導了梁和柱的材料不同時的正交性條件利用編制的程序對一維彈性柱，計入軸向變形的旋轉運動柔性梁，以及此類梁-柱結構在初始速度作用下的動力學響應進行了數值模擬，得出了比較理想的結果觀察到了彈性變形和大范圍運動之間的相互影響，研究了結構中碰撞力的時間歷程，驗證了邊界條件、結構中的位移連續條件和應力連續條件 利用得出的一維彈性柱，計入軸向變形的旋轉運動柔性梁，以及此類梁-柱結構的動力學方程，從改變模型結構的角度研究了梁、柱的多次撞擊文中給出了碰撞和分離的判斷條件，以及模型結構改變時對初始條件的處理方法利用編制的程序對碰撞過程進行了數值模擬，觀察到了多次撞擊以及一次宏觀撞擊中多次微碰撞的現象，得出了整個過程中梁、柱的動力學響應和碰撞力的時間歷程 大柔度壓電智能結構振動主動控制研究 房元鵬 碩士 智能結構；壓電陶瓷；振動控制；模態濾波器；大柔度柔性梁；柔性板； 固體力學 中國科學院等離子體物理研究所 北京航空航天大學; 隨著航天技術的不斷發展,越來越多的輕質柔性結構投入使用,而這些柔性結構在受到外力擾動時,結構振動衰減非常緩慢,嚴重影響航天器的使用壽命.結構的柔性越大,振動問題就越嚴重.以壓電材料為致動元件的智能材料結構是解決這一問題的有效方法.通過智能材料對結構施加激勵,產生相應變形,可以改變結構的剛度,阻尼等固有特性,使結構振動快速衰減.本論文對智能結構的概念及其應用作了綜述,重點介紹了以壓電材料作為作動器的振動主動控制結構,並介紹了目前的研究狀況.隨後分析了壓電智能結構中壓電陶瓷、粘貼層與基體材料的位移關系,得到了壓電陶瓷的應力應變場分布.由能量變分原理分別導出了含壓電陶瓷壓電智能梁和智能板的振動控制方程,並由假設模態將位移按模態展開,求解了梁和板的動態特性.在前述工作的基礎上,我們設計了大柔度壓電智能結構振動主動控制系統,該系統由計算機測量控制系統、壓電陶瓷、基體材料等部分組成.控制律採用獨立模態空間控製法,可實現對所需控制的模態進行獨立的控制,而不影響其它未控模態.應用該系統,成功地對大柔度懸臂梁和柔性懸臂板進行了振動主動控制試驗,取得了非常好的控制效果.在對大柔度柔性懸臂梁和柔性懸臂板的主動控制實驗研究中,為了能夠更好地、實時而有效地獲取結構的模態位移,我們自行研製的具有良好選擇性的四通道有源帶通濾波器作為模態濾波器,對柔性結構的振動響應進行模態濾波,得到了結構各自獨立的低頻振動模態響應分量,實現了模態的分離.在此基礎上,對大柔度懸臂梁的前三階、柔性懸臂板的前兩階振動的獨立模態控制,無論對柔性懸臂梁還是懸臂板都取得了很好的實驗結果,證明了振動控制系統的有效性. 基於靜力—幾何比擬理論的新型板殼有限元 黃若煜 博士 相似；靜力—幾何比擬；平面彈性；板彎曲；薄殼；柔性梁；有限元；變分原理； 工程力學 大連理工大學; 由於C1連續性要求,薄板、薄殼的有限元構造比之平面彈性存在本質上的困難.經過眾多研究者數十年的努力,已經有為數可觀的板殼單元出現,其中不少是品質優良的.但是,仍然存在一些基本而又不容忽視的問題有待研究解決.在板彎曲單元方面,不可否認的是板單元與平面彈性單元這兩個研究領域的發展並不均衡,這一現狀是與平面彈性和板彎曲的相似性理論不相協調的,因為該相似性理論表明平面彈性和板彎曲這兩個理論體系是同構的.在薄殼單元方面,根本目標是構造在膜變形和彎曲變形分別佔主導的殼體考題中都有良好表現的殼單元,但至今沒有非常明確的指導理論和實施方案.這些基本的問題正是該文立論的著眼點和研究的切入點.研究的目的和解決方案首先是利用相似性理論在平面彈性有限元與板彎曲有限元之間建立一道橋梁,則可以將平面彈性中性能良好的單元轉化為板彎曲單元.之後可以在此基礎上以殼體的靜力-幾何比擬為指導理論構造新型薄殼單元.平面彈性和板彎曲的相似性是殼體靜力-幾何比擬的特例,所以在總的意義下該文就是研究基於板殼靜力-幾何比擬理論的新型板殼單元列式. 旋轉柔性梁的撞擊動力學和波的傳播 劉姝 碩士 剛柔耦合系統；動力剛化；子系統法；旋轉柔性梁；撞擊動力； 一般力學 南京理工大學; 該文研究了剛體一柔性梁系統作大范圍旋轉運動時的撞擊動力學問題 採用子系統法建立了考慮「動力剛化」效應和計及縱波對橫波影響的系統剛柔耦合動力學方程，並採用假設模態描述變形，將偏微分形式的動力學方程轉化為常微分方程基於系統的動力學方程導出撞擊時系統的廣義沖量-動量方程，與撞擊恢復系數方程相結合求出撞擊動力學響應 文中給出了大量算例，驗證了本文方法，並對大范圍旋轉運動下的剛體一柔性梁系統的動力學行為進行了探討分析了剛性梁和柔性梁的不同碰撞動力學特性，以及梁的柔度對其碰撞動力學行為的影響分別在非碰撞條件下，和含有碰撞的剛柔耦合系統中討論了動力學建模理論在兩種情況下，分別比較了梁作大位移低速旋轉運動和高速旋轉運動時，縱波和「動力剛化」效應對動力學的影響 本文的整個建模過程高效、方便，系統方程的耦合度大大降低，編制的C語言程序具有通用性 衛星整流罩拋罩多體動力學研究 殷學民 碩士 柔性多體系統動力學；衛星整流罩；矩形薄板；柔性梁；大范圍運動；有限元法； 飛行器設計 國防科學技術大學; 該文以衛星整流罩拋罩過程為工程背景,研究柔性多體系統動力學的運動規律,為分析整流罩在拋罩過程中的變形運動提供有價值的參考.第一章全面論述了柔性多體系動力學的歷史及其研究內容、方法,指出了該課題產生的工程背景.第二章針對整流罩拋罩過程,根據Kane方程,推導出拋罩過程的多剛體系統動力學模型,分析了拋罩過程中的相對運動.第三章利用有限元法、里茲法,根據拉格朗日方程,推出了大范圍運動柔多體系統動力學模型,通過兩個算例的模擬,初步揭示了柔性多體系統的動力學特性.第四章主要研究運動矩形薄板的動力學問題.採用有限元法、坐標縮聚法,根據Kane方程,建立了大范圍運動矩形薄板的動力學方程.通過算例進一步證實柔性體在大范圍運動時其變形運動為准靜態變形與高頻振動的迭加.第五章給出了各章程序流程圖.第六章總結了該文的主要工作,對下一步的工作提出了一些設想,並且討論了該學科的前沿問題及未來的發展趨勢. 大范圍運動柔性梁非線性動力學 馮志華 博士 柔性梁；非線性動力學；大范圍運動；參數激勵；內激勵；窄帶隨機激勵；最大Lyapunov指數；參激振動穩定性； 固體力學 南京信息工程大學 南京航空航天大學; 該文系統地研究了大范圍運動柔性梁的非線性動力學.涉及大范圍運動柔性梁的非線性動力學建模,軸向基礎激勵懸臂梁的周期振動,含內共振大范圍直線運動梁的參激振動穩定性,參數激勵與內激勵聯合作用的大范圍直線運動梁的非線性動力行為,及窄帶隨機參數激勵下直線運動梁的隨機穩定性等問題.旨在全面地揭示所分析對象固有的非線性動力行為本質.

❽ 理論力學、分析力學，有什麼區別

一、性質不同

1、理論力學：是力學的一個分支，研究物體機械運動的基本規律的學科。

2、分析力學：是理論力學的一個分支。

二、研究內容不同

1、理論力學：理論力學通常分為三個部分：靜力學、運動學與動力學。靜力學研究作用於物體上的力系的簡化理論及力系平衡條件；運動學只從幾何角度研究物體機械運動特性而不涉及物體的受力；動力學則研究物體機械運動與受力的關系。

2、分析力學：通過用廣義坐標為描述質點系的變數，運用數學分析的方法，研究宏觀現象中的力學問題。分析力學是獨立於牛頓力學的描述力學世界的體系。分析力學的基本原理同牛頓運動三定律之間可以互相推出。

三、基本原理不同

1、理論力學：理論力學依據一些基本概念和反映理想物體運動基本規律的公理、定律作為研究的出發點。例如，靜力學可由五條靜力學公理演繹而成；動力學是以牛頓運動定律、萬有引力定律為研究基礎的。

2、分析力學：主要是虛功原理和達朗伯原理，而前者是分析靜力學的基礎；前後兩者結合，便可得到動力學普遍方程，從而導出分析力學各種系統的動力方程。

❾ 何為動平衡哪些構件需要動平衡哪些構件需要靜平衡

動平衡，指確定轉子轉動時產生的不平衡量（離心力和離心力偶，見相對運動）的位置和大小並加以消除的操作。不平衡量會引起轉子的橫向振動，並使轉子受到不必要的動載荷，這不利於轉子正常運轉。

轉子構件需要動平衡。靜定結構需要靜平衡。靜定結構內力及支反力可由平衡條件完全確定，該結構的基本靜力學特性是滿足平衡條件內力解的惟一性。

(9)柔性機構的靜力學建模方法有哪些擴展閱讀

轉子作為機械繫統的重要組成部分，它的不平衡量常引起的振動，將導致設備振動、雜訊及機構破壞，尤其是對於高速旋轉的柔性轉子，產生的機械事故將更明顯，轉子不平衡引起的故障約占機械全部故障的60%以上。

隨著當前精密數控加工技術的發展，高速轉子在加工生產過程中產生的嚴重影響其加工精度的動平衡問題顯得尤為重要，動平衡儀可以有效地保障設備運行的可靠性與安全性，能取得良好的經濟效益和社會效益，具有重大的實際意義。

處於平衡狀態的物體，可以是靜平衡，即物體既無平動，又無轉動，保持靜止，也可以是動平衡，即物體作勻速直線運動，或勻角速轉動。無論是處於靜平衡，還是動平衡，物體的受力情況是沒有區別的。區別在於物體的初始狀態，即物體開始處於力平衡的瞬時，它為靜止的，還是平動或轉動的。

❿ 說明底部剪力法的計算步驟

行抗震規范計算地震作用所採用的三種計算方法為：底部剪力法，振型分解反應譜法和時程分析法。

適用條件：

（1） 高度不超過40米,以剪切變形為主且質量和剛度沿高度分布比較均勻的結構，以及近似於單質點體系的結構，可採用底部剪力法計算。

（2） 除上述結構以外的建築結構，宜採用振型分解反應譜法。

（3） 特別不規則的建築、甲類建築和規范規定的高層建築，應採用時程分析法進行補充計算。

（4）擬靜力法的優點也很突出，它物理概念清晰，與全面考慮結構物動力相互作用的分析方法相比，計算方法較為簡單，計算工作量很小、參數易於確定，並積累了豐富的使用經驗，易於設計工程師所接受。

適用條件：

（1）房屋結構的質量和剛度沿高度分布比較均勻

（2）房屋高度不超過40m（結構的計算高度）

（3）房屋結構在地震運動作用下的變形以剪切變形為主

（4）房屋結構在地震運動作用下的扭轉效應可忽略不計

為了克服擬靜力法的上述缺陷，一些學者發展了可以部分地反映土體與結構物之間的動力耦合關系的所謂擬動力分析法。迄今為止，已經發展了不少考慮土體-結構物動力相互作用的分析方法，例如子結構法、有限元法、雜交法等。

以上內容參考：網路-底部剪力法