热弹性结构论文-孟思,郝淑英,高芬,冯晶晶,张琪昌

热弹性结构论文-孟思,郝淑英,高芬,冯晶晶,张琪昌

导读:本文包含了热弹性结构论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:微谐振器,空气阻尼,热弹性结构阻尼,温度特性

热弹性结构论文文献综述

孟思,郝淑英,高芬,冯晶晶,张琪昌[1](2019)在《热弹性结构阻尼对微谐振器品质因子的影响》一文中研究指出为研究环境温度对微谐振器固有频率和品质因子的影响,采用有限元分析的方法研究了温度对单根微梁和微谐振器固有频率的影响,发现温度对弹性模量的软化作用对固有频率有很大的影响,应综合考虑温度应力和弹性模量软化对固有频率的影响;提出了推导微谐振器等效热弹性结构阻尼的力学模型,通过对支撑梁侧板的巧妙处理导出了微谐振器热弹性阻尼系数与单根微梁的热弹性阻尼系数关系式,为利用Zener标准模型来计算微谐振器的热弹性阻尼及品质因子提供了可能;将有限元分析结果与解析分析方法结合研究了环境温度对微谐振器品质因子的影响规律.(本文来源于《天津理工大学学报》期刊2019年02期)

占金青,龙良明,刘敏[2](2019)在《热弹性结构全局应力约束拓扑优化设计》一文中研究指出针对静强度失效问题,提出一种基于全局应力约束的热弹性结构拓扑优化设计方法。考虑热载荷和机械载荷共同作用下,以结构的体积最小化为目标函数,利用应力松弛方法来消除奇异解现象,采用改进的P范数方法将所有的单元应力凝聚化为一个近似等于结构最大应力的全局应力,利用全局应力作为约束,建立热弹性结构全局应力约束拓扑优化模型,采用移动近似线算法进行拓扑优化问题的求解。数值算例表明热弹性结构全局应力约束拓扑优化设计方法是有效的。随着温度载荷增大,应力约束拓扑优化获得的拓扑结构不同,最优结构的用材有所增加。(本文来源于《机械科学与技术》期刊2019年09期)

李莹[3](2010)在《孔隙热弹性结构的线性和非线性静动力学特性研究》一文中研究指出孔隙热弹性材料具有结构和功能的双重用途,多见于天然多孔材料、人造多孔材料和生物工程材料等,由于其具有相对密度低、比强度高、重量轻、隔热等优点,在工程技术领域具有广泛的应用前景。半个世纪以来,对孔隙热弹性材料理论的研究引起了很多学者的兴趣,目前大部分结果都是在线性假设下得到的,且多仅限于频率域内的研究,但是工程和科学中的固体力学问题,本质上属于非线性范畴,因此,开展孔隙热弹性材料和结构的非线性静动力学特性研究不仅具有学术意义,对于工程设计部门也有一定的参考价值。本文在介绍了孔隙热弹性材料和结构的研究目的和意义,孔隙热弹性力学的理论、数学模型和求解方法的研究现状、研究难点、以及存在的不足等基础上,基于孔隙热弹性线性理论,对具有几何非线性的孔隙热弹性力学的基本理论及其结构的线性和非线性静动力学行为进行了比较系统的理论分析和数值模拟,获得了一些新的理论结果和数值计算结果。主要的工作如下:1、建立了有限变形孔隙热弹性固体的广义变分原理及相应的数学模型。在连续介质力学的框架内给出了有限变形孔隙热弹性固体的基本方程,得到有限变形孔隙热弹性体的泛函,建立了相应的广义Hamilton型变分原理和数学模型。此外,引入孔隙百分比变化和温度变化引起的力矩,在有限变形条件下,以Kirchhoff-Love假设为基础,将Hamilton变分原理推广到有限变形孔隙热弹性结构中:(1)建立了考虑中面力、中面惯性和转动惯性影响的孔隙热弹性薄板的大挠度理论,它是孔隙热弹性Karman-型薄板的一个完全的非线性数学模型。(2)建立了考虑轴力、中性层惯性和转动惯性影响的孔隙热弹性梁的一般非线性数学模型。这些模型,为求解各种具体问题奠定了必要的理论基础。2、给出孔隙热弹性梁非线性数学模型的数值算例,研究相应的非线性力学特性。(1)对于两端简支的孔隙热弹性梁,采用Galerkin平均化方法对数学模型进行简化,得到一个截断的非线性系统,然后采用变步长Runge-Kutta方法对截断系统进行数值计算,详细考察了有(无)孔隙热弹性梁、有(无)孔隙弹性梁四种情况下系统的动力学特性,并研究了参数的影响,得到了一些有益的结论。(2)对于两端固支孔隙热弹性梁,采用微分求积方法(DQM)对非线性控制方程和边界条件进行空间离散,然后对梁的非线性静动力学问题分别采用Newton-Raphson方法和Runge-Kutta方法进行数值求解,同样比较了上述四种梁的非线性力学行为,考察了参数的影响。(3)研究了气动载荷作用下,孔隙热弹性梁的非线性气动力学行为。研究表明,与无气动力作用的孔隙热弹性梁相比,在气动力作用下孔隙热弹性梁更容易发生无界不稳定的现象。3、基于提出的孔隙热弹性薄板的完全非线性数学模型,用Galerkin平均化方法对四边简支矩形板的数学模型进行简化,然后采用变步长Runge-Kutta方法对截断系统进行数值计算,得到非线性系统的时程曲线等动力学特性。比较了1阶和2阶Galerkin截断的数值结果。详细考察有(无)孔隙热弹性板、有(无)孔隙弹性板四种情况下系统的动力学特性,并研究了参数的影响。另外,研究了在气动载荷作用下,孔隙热弹性板的非线性气动力学行为。研究表明,与无气动力作用的孔隙热弹性板相比,在气动力作用下孔隙热弹性板更容易发生无界不稳定的现象。4、建立任意形状的孔隙热弹性薄板的线性数学模型。作为一种应用,得到了孔隙热弹性圆薄板轴对称静力学问题的解析解;比较了有(无)孔隙和有(无)温度影响下圆薄板的挠度和孔隙百分比的响应情况,研究了板的厚径比、温度等对挠度和孔隙百分比的影响。5、研究孔隙热弹性半无限平面的力学行为。基于孔隙热弹性线性理论,首先建立孔隙热弹性半无限平面在表面有限区域受到连续谐载荷作用下的稳态动力响应模型。分别采用半解析方法,即积分变换方法(ITM)中的Fourier变换和相应逆变换的数值计算方法,以及微分求积单元法(DQEM)进行求解。可以发现,ITM对于半无限平面问题的求解具有独到的优势,因其能得到变换域内各变量的解析表达式,在此基础上再施以逆变换或者进行数值积分,能方便地得到比较精确的解。另外,比较ITM和DQEM的数值结果发现,两者非常吻合。可见,DQEM对于求解载荷不连续的问题,具有计算量小,精度高等优点。6、研究在移动周期载荷作用下2维孔隙热弹性介质动力学响应问题。基于孔隙热弹性线性理论,首先建立了在移动周期载荷作用下2维孔隙热弹性平面无限长条动力学问题的数学模型,其中包括动量平衡方程、平衡力的平衡方程、能量方程、周期性边界条件、初始条件等。在此基础上,分别采用DQM和有限差分法(FDM)对控制方程进行空间和时间离散并求解。作为数值算例,分析了在平面简谐波载荷以及极限车载作用下孔隙热弹性平面无限长条的瞬态动力学特性,考察了车速对沉降的影响。通过计算和分析看到,DQM对于处理具有周期性边界条件的问题,同样具有精度高、收敛性好,计算效率高的特点。7、研究有限变形条件下孔隙热弹性半平面的非线性力学特性。基于提出的有限变形孔隙热弹性固体的数学模型,计算中,在空间域内采用DQM对非线性控制方程和边界条件进行离散,在时间域内采用FDM对时间导数进行离散,最后采用Newton-Raphson方法对非线性代数方程组进行迭代求解。研究发现,当载荷较大时,线性模型和非线性模型得到的结果有所不同,且DQM具有计算量小,精度高的优点,用于非线性问题的求解具有独到之处。通过对孔隙热弹性材料和结构的线性和非线性力学特性的研究,得出的主要结论是,孔隙的存在使材料和结构中的变形增加,而温度的影响则使变形减小,这是因为外力的功部分转换为热能,引起耗散的结果。孔隙热弹性问题本质上是一种多场耦合问题,加上结构非线性变形的影响,得到解析解或者半解析解非常困难,所以一般只能采用适当的数值方法求解。微分求积法(DQM)由于不依赖泛函,具有公式简单、计算精度高、计算量和内存需求量少、收敛性好等优点,所以本文在空间域内采用DQM进行离散,同时结合其他数值计算方法,如Newton-Raphson方法和Runge-Kutta方法,成功地求解了孔隙热弹性梁、板和半平面的线性和非线性静动力学问题以及具有周期性边界条件的问题。也将DQM进行推广为微分求积单元法(DQEM),求解了非规则区域和具有不连续性条件的问题,拓宽了DQM的运用领域。(本文来源于《上海大学》期刊2010-12-01)

孙士平,张卫红[4](2009)在《热弹性结构的拓扑优化设计》一文中研究指出针对热弹性连续体拓扑优化存在的中间密度问题,以骨架式结构为研究出发点,分析了热、力耦合场作用下的结构拓扑构型设计,对比了SIMP和RAMP两种材料惩罚模型对消除中间密度值的应用效果,阐述了在相同惩罚模型下,拓扑优化解对热、力两类载荷相对大小的依赖性。在此基础上,提出以不同惩罚模型应对两类载荷的处理方法,通过骨架式结构和连续体结构数值算例,验证了该方法的可行性和有效性。(本文来源于《力学学报》期刊2009年06期)

阎军,程耿东,刘岭[5](2009)在《基于均匀材料微结构模型的热弹性结构与材料并发优化》一文中研究指出研究由宏观上均匀多孔材料制成的结构的优化设计问题,待设计的结构受到给定的外力与温度载荷作用,优化设计旨在给定结构允许使用的材料体积约束下,设计宏观结构的拓扑及多孔材料的微结构,使得结构柔度最小。本文提出了一种宏观结构与微观单胞构型并发优化设计的方法,在此方法中,引入宏观密度和微观密度两类设计变量,在微观层次上采用带惩罚的实心各向同性材料法SIMP(Solid Isotropic Material with Penalty),在宏观层次上采用带惩罚的多孔各向异性材料法PAMP(Porous Anisotropic Material with Penalty),借助均匀化方法建立两个层次间的联系,通过优化方法自动确定实体材料在结构与材料两个层次上的分配,得到优化设计;提供的数值算例检验了本文所提方法及计算模型,并讨论了温度变化、材料体积及计算参数对优化结果的影响。研究结果表明同时考虑热和机械载荷时,采用多孔材料可以降低结构柔顺性。(本文来源于《计算力学学报》期刊2009年01期)

李世荣,马连生[6](2007)在《热弹性结构非线性稳定性及振动分析》一文中研究指出梁、板、壳构件(或结构)是机械和结构工程中应用最多的构件(或部件)类型之一。这类构件的力学行为分析也是固体力学中最基本和最主要的研究内容之一。这类构件的几何非线性问题(非线性(本文来源于《庆祝中国力学学会成立50周年暨中国力学学会学术大会’2007论文摘要集(上)》期刊2007-08-20)

孟春玲,张爱梅,张力,郑家杰[7](2006)在《汽车刹车片的热弹性结构分析》一文中研究指出基于制动过程的能量转换及摩擦生热,通过对刹车片实际工作条件的分析和理论计算,建立刹车片简化模型,并对温度场进行分析,探讨不同载荷工况和材料弹性模量的变化对刹车片位移场和应力场的影响,为保障其可靠工作及对汽车刹车片的进一步研制提供一定的理论依据。(本文来源于《现代制造工程》期刊2006年05期)

热弹性结构论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

针对静强度失效问题,提出一种基于全局应力约束的热弹性结构拓扑优化设计方法。考虑热载荷和机械载荷共同作用下,以结构的体积最小化为目标函数,利用应力松弛方法来消除奇异解现象,采用改进的P范数方法将所有的单元应力凝聚化为一个近似等于结构最大应力的全局应力,利用全局应力作为约束,建立热弹性结构全局应力约束拓扑优化模型,采用移动近似线算法进行拓扑优化问题的求解。数值算例表明热弹性结构全局应力约束拓扑优化设计方法是有效的。随着温度载荷增大,应力约束拓扑优化获得的拓扑结构不同,最优结构的用材有所增加。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

热弹性结构论文参考文献

[1].孟思,郝淑英,高芬,冯晶晶,张琪昌.热弹性结构阻尼对微谐振器品质因子的影响[J].天津理工大学学报.2019

[2].占金青,龙良明,刘敏.热弹性结构全局应力约束拓扑优化设计[J].机械科学与技术.2019

[3].李莹.孔隙热弹性结构的线性和非线性静动力学特性研究[D].上海大学.2010

[4].孙士平,张卫红.热弹性结构的拓扑优化设计[J].力学学报.2009

[5].阎军,程耿东,刘岭.基于均匀材料微结构模型的热弹性结构与材料并发优化[J].计算力学学报.2009

[6].李世荣,马连生.热弹性结构非线性稳定性及振动分析[C].庆祝中国力学学会成立50周年暨中国力学学会学术大会’2007论文摘要集(上).2007

[7].孟春玲,张爱梅,张力,郑家杰.汽车刹车片的热弹性结构分析[J].现代制造工程.2006

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