简介:有限单元法被广泛的采用来描述柔性体的弹性变形,然而有限元节点坐标数目庞大,将会给动力学方程求解带来巨大的计算负担.如何降低柔性体的自由度,是当前柔性多体系统动力学研究的一个重要命题.本文以中心刚体-柔性梁系统为例,采用Krylov方法和模态方法进行降价.然后分别采用有限元全模型、Krylov降阶模型和模态降阶模型,对中心刚体-柔性梁进行刚-柔耦合动力学仿真.仿真结果表明,与采用模态降阶方法相比,采用Krylov模型降阶方法只需要较低的自由度,就可以得到与采用有限元方法完全一致的结果.说明Krylov模型降阶方法能够有效的用于柔性多体系统的模型降价研究.
简介:摘要航空发动机叶片是航空发动机最重要的部件之一,经常由于共振而导致断裂失效。传统航空发动机叶片的振动特性通常是基于零阶近似耦合动力学模型。模型忽略了动态刚度,结果是有限的。为了更准确地分析高速旋转发动机叶片的振动特性,研究了叶片刚性和软耦合的动力学问题。将叶片简化为柔性薄板,并考虑了表面的变形,并将平面变形包括在表面形变中。本文用假设模态法描述了叶片的变形,利用拉格朗日动力学方程建立了三维空间位移运动柔性叶片的动力学方程。同时,多体系统动力学软件MSC。ADAMS研究了旋转叶片的动态状态,并比较了叶片动力学理论模型和ADAMS的结果。结果表明,近似耦合模型的理论结果与实际结果是一致的,而当叶片高速时,ADAMS和零近似耦合模型的仿真结果是有缺陷的。基于叶片的近似耦合模型,分析了叶片的振动频率、频移和振动方式,验证了该方法的可行性。
简介:动力学是高中物理课的重点内容,其综合性较强,学习难度较大。为了使学生较好地消化吸收这部分内容,有必要进行系统地综合训练。第一,将牛顿三定律、平衡力、动能、动能定理、机械能守恒定律、动量、动量定理、动量守恒定律等内容制成如下表所示的幻灯片,教师通过幻灯片表格的分析,引导学生记住牛顿三定律的内容,牛顿第三定律中的作用力与反作用力同一对平衡力的区别与联系,动能与动量、动能定理与动量定理、机械能守恒定律与动量守恒定律的区别、表达式的异同及应用中的注意事项等。第二、教师讲解两个综合性较强的典型例题(幻灯片打出例题,引导学生分析题意,在黑板上板书解题过程)例题1:物体从倾角为300、长1m的光滑斜面的顶端滑下后,继续在水平面上运动,如果物体与水平面间的动摩擦因数为0.2,求物体停止时,在水平面上移动的距离是多少。(第一阶段斜面无摩擦下滑,利用机械能守恒定律求出滑到斜面底端时的速度v0;第二阶段水平面上的减速运动,利用牛顿第二定律F=ma及运动学公式vt2-v02=2as)例题2:一棵以30m/s的速度在空中飞行的手榴弹,其质量为2kg,爆炸后分成质量之比为2:1的大小两块弹片,已知大块弹片以200m/s的速度沿原方向飞行...
简介:针对磁悬浮飞轮储能系统的“磁悬浮飞轮一发电机”机电耦合非线性动力学特性进行研究.通过推导磁悬浮飞轮储能系统在偏心条件下的动能、势能、发电机系统的磁场能以及系统的耗散函数,由Lagrange—Maxwell方程建立磁悬浮飞轮系统和两相四极永磁发电机系统的机电耦合动力学方程.采用数值法对0.6MW磁悬浮飞轮储能系统进行了仿真分析,研究结果表明,系统机电耦合非线性方程存在稳定的与转速同频的基频和三倍频周期运动解,且基频振动幅值比三倍频振动幅值大.对于稳定的磁悬浮储能飞轮机电耦合系统,飞轮转速增大,或磁轴承系统刚度减小或阻尼增大,或磁场能(电枢反应磁场能或永磁励磁磁场能)减小,可使系统的非线性振动幅值减小.而增大磁轴承系统的刚度,或减小磁轴承系统的阻尼,或增大系统的磁场能有可能破坏机电耦合系统的稳定性,使飞轮失稳.