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基于蒙特卡洛法的Euler-Bernoulli梁基频和振型求解方法
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作者 祝磊 张建勋 孙海林 《Journal of Southeast University(English Edition)》 EI CAS 2024年第2期203-209,共7页
将Rayleigh法和蒙特卡洛法相结合,在Euler-Bernoulli梁理论假设下求解了均匀梁、变截面梁和附带集中质量的变截面梁自由振动问题.对原本连续的梁结构模型进行离散化处理,利用蒙特卡洛法给出梁结构的假设振型.将假设得到的梁结构振型函... 将Rayleigh法和蒙特卡洛法相结合,在Euler-Bernoulli梁理论假设下求解了均匀梁、变截面梁和附带集中质量的变截面梁自由振动问题.对原本连续的梁结构模型进行离散化处理,利用蒙特卡洛法给出梁结构的假设振型.将假设得到的梁结构振型函数代入Rayleigh法,多次计算过程中,将历次基频所得值与计算所得最小值进行比较,根据其相对误差判断是否满足收敛条件,进而求得基频及对应的振型.结果表明,不同计算模型中基频最大误差不超过10%,能够满足工程需求,且精度和时间的控制参数调整灵活,使用者可根据自身需要自行调节.该方法理论简明,适用范围广泛,能够快速准确地求解诸多类型的梁结构基频和振型. 展开更多
关键词 EULER-bernoulli梁 基频 蒙特卡洛法 数值解
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含多维随机变量的广义概率密度演化方程解析解:以Euler-Bernoulli梁为例
2
作者 周永峰 李杰 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期2659-2668,共10页
广义概率密度演化方程的解析解,不仅具有重要理论价值,而且具有校验数值解、进而标定数值算法误差的作用.以Euler-Bernoulli简支梁为例,推导给出了梁受迫振动时跨中位移响应所对应的广义概率密度演化方程解析解.包括非平稳非高斯随机载... 广义概率密度演化方程的解析解,不仅具有重要理论价值,而且具有校验数值解、进而标定数值算法误差的作用.以Euler-Bernoulli简支梁为例,推导给出了梁受迫振动时跨中位移响应所对应的广义概率密度演化方程解析解.包括非平稳非高斯随机载荷作用下的解(包含2维随机变量)以及同时考虑载荷随机性和结构参数随机性时的解(分别包含2维、4维和5维随机变量).分析结果表明,真实的概率密度演化是一个十分复杂的过程,远不能用简单的概率分布函数加以描述.这一进展,可为概率密度演化理论的进一步深入研究提供一个方面的基础. 展开更多
关键词 广义概率密度演化方程 解析解 Euler-bernoulli 受迫振动 多维随机变量
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具有边界扰动的不确定Euler-Bernoulli梁方程输出反馈控制
3
作者 马国耀 蒋奇 宗西举 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期1369-1376,共8页
针对带有边界扰动、内部不确定扰动和外部扰动的Euler-Bernoulli梁方程,为克服传统扰动观测器引入的高增益及未知扰动导数难以准确求解问题,本文将主动干扰抑制控制(ADRC)技术应用到Euler-Bernoulli梁方程这个偏微分方程(PDE)系统上,提... 针对带有边界扰动、内部不确定扰动和外部扰动的Euler-Bernoulli梁方程,为克服传统扰动观测器引入的高增益及未知扰动导数难以准确求解问题,本文将主动干扰抑制控制(ADRC)技术应用到Euler-Bernoulli梁方程这个偏微分方程(PDE)系统上,提出并设计了一种新的在线扰动观测器,可实时估计扰动值.依据估计扰动值,设计了一个边界输出反馈控制器.仿真结果表明,本文所提出的方法可很好地实现对内部不确定扰动和外部扰动的估计,配合输出反馈控制器,可对边界扰动进行有效抑制,进而实现系统的指数稳定. 展开更多
关键词 EULER-bernoulli梁 扰动观测 边界输出反馈 指数稳定
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基于非线性本构的单壁碳纳米管的Euler-Bernoulli梁模型
4
作者 王腾飞 黄坤 +1 位作者 王明光 郭荣鑫 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期663-670,共8页
在近期石墨烯的力学实验中,发现其在有限变形的条件下应力应变本构关系是非线性的。石墨烯卷曲形成碳纳米管,大管径单壁碳纳米管的应力应变关系,在理论上和石墨烯一致。在本研究中,基于石墨烯的非线性本构关系,建立了新的单壁碳纳米管的... 在近期石墨烯的力学实验中,发现其在有限变形的条件下应力应变本构关系是非线性的。石墨烯卷曲形成碳纳米管,大管径单壁碳纳米管的应力应变关系,在理论上和石墨烯一致。在本研究中,基于石墨烯的非线性本构关系,建立了新的单壁碳纳米管的Euler-Bernoulli梁模型。之后对两端铰支的情况,使用Galerkin方法和多尺度法研究单壁碳纳米管在均布载荷作用下的静力弯曲和受迫振动问题。结果显示,在静力弯曲时,本构中的非线性项对碳纳米管起到了刚度软化的作用。在受迫振动时,本构中的非线性项改变了振幅分岔点的位置。因此本构中的非线性项对碳纳米管力学性质的显著影响不容忽视。 展开更多
关键词 单壁碳纳米管 非线性本构关系 GALERKIN方法 多尺度法 EULER-bernoulli梁
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Winkler基础上裂纹Euler-Bernoulli梁弯曲解析解
5
作者 杨骁 刘昕 郑超引 《上海大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期491-501,共11页
基于梁横向贯通开裂纹的线性扭转弹簧模型,采用Laplace变换及其逆变换,得到了Winkler基础上具有任意裂纹数目Euler-Bernoulli梁弯曲变形的解析通解.在验证解析解正确性的基础上,研究了Winkler基础上均布荷载作用下简支裂纹梁和悬臂裂纹... 基于梁横向贯通开裂纹的线性扭转弹簧模型,采用Laplace变换及其逆变换,得到了Winkler基础上具有任意裂纹数目Euler-Bernoulli梁弯曲变形的解析通解.在验证解析解正确性的基础上,研究了Winkler基础上均布荷载作用下简支裂纹梁和悬臂裂纹梁的弯曲变形,参数分析了裂纹数目和位置、地基反力系数和梁长高比等参数对裂纹梁弯曲变形的影响.结果表明:在梁裂纹处,Winkler基础上裂纹梁的挠度存在尖点,转角存在跳跃;基础反力系数及裂纹深度对裂纹梁弯曲的影响较大,而裂纹数目、位置以及梁长高比对裂纹梁弯曲的影响相对较小.这些结论对结构健康检测及监测具有一定指导意义. 展开更多
关键词 Winkler基础 Euler-bernoulli裂纹 广义函数 解析解 参数研究
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质点与Euler-Bernoulli梁任意点撞击问题的解析解 被引量:4
6
作者 鲍四元 邓子辰 范存新 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2008年第1期163-166,共4页
研究梁结构受质点横向弹性碰撞问题,把碰撞问题看成系统振动问题,并用直接模态叠加法(DMSM)求解。撞击点位于梁上任意位置,分别假设梁的左右两部分的挠度函数,根据初始条件、连续性条件和边界条件得到系统对应的频率方程,然后由杜哈梅(D... 研究梁结构受质点横向弹性碰撞问题,把碰撞问题看成系统振动问题,并用直接模态叠加法(DMSM)求解。撞击点位于梁上任意位置,分别假设梁的左右两部分的挠度函数,根据初始条件、连续性条件和边界条件得到系统对应的频率方程,然后由杜哈梅(Duhamel)积分获得简支梁受横向碰撞时的解析解。算例讨论撞击力、挠度和弯矩的收敛性,也给出这些量随时间变化的曲线。结果显示DMSM方法的有效性并能够进一步推广。 展开更多
关键词 Euler—bernoulli梁 撞击 动态响应 模态叠加法 任意撞击位置
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梁杆结构稳定性分析的高精度Euler-Bernoulli梁单元 被引量:10
7
作者 夏拥军 陆念力 《沈阳建筑大学学报(自然科学版)》 CAS 2006年第3期362-366,共5页
目的推导一种新型Euler-Bernoulli梁单元,克服传统两结点梁单元在梁杆结构稳定性分析中存在的计算精度较低的问题.方法以Euler-Bernoulli梁理论和有限元插值理论为基础,首先使用五次Hermite插值函数和二次Lagrange插值函数构造了三结点E... 目的推导一种新型Euler-Bernoulli梁单元,克服传统两结点梁单元在梁杆结构稳定性分析中存在的计算精度较低的问题.方法以Euler-Bernoulli梁理论和有限元插值理论为基础,首先使用五次Hermite插值函数和二次Lagrange插值函数构造了三结点Euler-Bernoulli梁单元的横向和纵向位移场;进而依据非线性有限元理论推导了该三结点梁单元的几何刚度矩阵的单元切线刚度矩阵;最后使用静力凝聚方法消除该三结点梁单元的内部结点自由度.结果通过上述推导得到了一种新型的两结点梁单元,它和传统的两结点梁单元具有相同的自由度数量和分布.结论对梁杆结构稳定性分析中的几个典型算例进行了分析,证明此新型梁单元与传统两结点梁单元相比计算精度有了大幅度地提高. 展开更多
关键词 杆结构 稳定性分析 Euler—bernoulli梁 三结点单元 静力凝聚
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变截面Euler-Bernoulli梁在轴力作用下固有振动的级数解 被引量:16
8
作者 徐腾飞 向天宇 赵人达 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2007年第11期99-101,共3页
建立了截面特性、轴力和质量分布均连续变化的Euler-Bernoulli梁固有振动方程。采用Frobeniu方法求解方程,得到了方程的级数解析解;并计算了结构的振动频率与振型。算例证明了该方法的有效性,并表明轴向力的几何非线性效应对振动的低阶... 建立了截面特性、轴力和质量分布均连续变化的Euler-Bernoulli梁固有振动方程。采用Frobeniu方法求解方程,得到了方程的级数解析解;并计算了结构的振动频率与振型。算例证明了该方法的有效性,并表明轴向力的几何非线性效应对振动的低阶频率和自振振型有一定的影响,级数项数的取值对算法的收敛性有影响。 展开更多
关键词 EULER-bernoulli梁 几何非线性 固有振动
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插值矩阵法分析轴向受载的Euler-Bernoulli梁双向弯曲与扭转耦合振动 被引量:3
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作者 张金轮 葛仁余 +2 位作者 韩有民 牛忠荣 程长征 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2017年第3期373-378,共6页
文章运用插值矩阵法研究了轴向受载的Euler-Bernoulli梁的双向弯曲扭转耦合自由振动问题。选择梁横截面的剪切中心作为坐标原点,坐标轴平行于梁截面的几何轴,振动微分方程中有关梁截面几何特性的参数均采用相对于几何轴的参数。轴向受载... 文章运用插值矩阵法研究了轴向受载的Euler-Bernoulli梁的双向弯曲扭转耦合自由振动问题。选择梁横截面的剪切中心作为坐标原点,坐标轴平行于梁截面的几何轴,振动微分方程中有关梁截面几何特性的参数均采用相对于几何轴的参数。轴向受载的Euler-Bernoulli梁的双向弯曲扭转耦合自由振动频率的计算转化为一组非线性常微分方程特征值问题,运用插值矩阵法求解,获得了3种边界条件下梁弯扭耦合振动的固有频率及其相应振型函数的计算结果,将数值计算结果与已有结果比较表明,文中方法具有很高的精度和效率。 展开更多
关键词 EULER-bernoulli梁 轴向荷载 固有频率 插值矩阵法
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基于双层Euler-Bernoulli梁理论的浮置板轨道隔振研究 被引量:6
10
作者 袁俊 吴敏哲 +1 位作者 孟昭博 宋林 《西安建筑科技大学学报(自然科学版)》 CSCD 北大核心 2009年第5期683-688,共6页
为减少城市交通系统运行所衍生的低频振动对人体和建筑物的影响,改善浮置板的动力特性,提高其对低频振动的隔振效果是目前亟待解决的问题.基于双层Euler-Bernoulli梁理论,给出了浮置板轨道结构在移动荷载作用下的耦合动力学分析模型.通... 为减少城市交通系统运行所衍生的低频振动对人体和建筑物的影响,改善浮置板的动力特性,提高其对低频振动的隔振效果是目前亟待解决的问题.基于双层Euler-Bernoulli梁理论,给出了浮置板轨道结构在移动荷载作用下的耦合动力学分析模型.通过双重Fourier变换将浮置板轨道系统在空间-时间域函数的微分方程转化波数-频率域函数的代数方程,求解频散曲线,分析荷载移动速度对频散特性的影响.然后使用围道积分法进行Fourier逆变换,将波数-频率域内动挠曲线位移解转换为空间-时间域内的解,求得浮置板轨道系统传递到基础的力,评价不同参数变化时浮置板的隔振范围和隔振性能.结果表明当荷载移动速度到达临界速度时,浮置板系统变形将趋向或处于失稳状态;在本文给出的浮置板单位长度质量、板下支承刚度和支承阻尼参数建议值范围内,对改善浮置板低频隔振性能效果显著. 展开更多
关键词 浮置板轨道 EULER-bernoulli梁 低频振动 频散分析 隔振性能
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基于等效弹簧模型的裂纹Euler-Bernoulli梁弯曲变形分析 被引量:23
11
作者 孙嘉琳 杨骁 《力学季刊》 CSCD 北大核心 2015年第4期703-712,共10页
考虑裂纹的缝隙效应,研究了开闭裂纹Euler-Bernoulli梁的弯曲变形.首先,将裂纹等效为内部旋转弹簧,利用广义函数,给出了考虑裂纹缝隙影响的Euler-Bernoulli梁的等效抗弯刚度,推导了具有任意数目开闭裂纹梁弯曲变形的显式通解.在此基础上... 考虑裂纹的缝隙效应,研究了开闭裂纹Euler-Bernoulli梁的弯曲变形.首先,将裂纹等效为内部旋转弹簧,利用广义函数,给出了考虑裂纹缝隙影响的Euler-Bernoulli梁的等效抗弯刚度,推导了具有任意数目开闭裂纹梁弯曲变形的显式通解.在此基础上,研究了均布载荷作用下上侧单裂纹简支梁以及裂纹处承受集中力和集中力偶共同作用的固支梁的弯曲变形,分析了梁长细比、裂纹深度和位置以及载荷等对裂纹开闭状态和梁弯曲变形的影响。结果表明:梁挠度分布在裂纹处存在尖点,而转角分布存在跳跃;梁挠度与载荷的响应关系一般为双折线形式,分别对应于裂纹的张开和闭合状态;且裂纹张开时,裂纹梁的柔度随着梁长细比的增加和裂纹深度的减小而减小。这些结果对梁裂纹无损检测具有指导意义. 展开更多
关键词 EULER-bernoulli梁 开闭型裂纹 裂纹缝隙 广义函数 参数分析
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Euler-Bernoulli梁单元的完整二阶位移场 被引量:3
12
作者 夏拥军 缪谦 《中国工程机械学报》 2011年第4期416-420,共5页
从几何变形角度出发,使用插值理论推导了Euler-Bernoulli梁单元的完整的二阶位移场.使用三次Her-mite插值函数建立了单元的横向一阶位移场,一次Lagrange插值函数构造了单元的轴向位移场,进而在单元的横向位移场和纵向位移场中包含了因... 从几何变形角度出发,使用插值理论推导了Euler-Bernoulli梁单元的完整的二阶位移场.使用三次Her-mite插值函数建立了单元的横向一阶位移场,一次Lagrange插值函数构造了单元的轴向位移场,进而在单元的横向位移场和纵向位移场中包含了因单元截面转动而产生的附加位移,从而将Euler-Bernoulli梁单元的位移场表达为结点位移的二次函数,可用于杆系的非线性静、动力学分析. 展开更多
关键词 Euler—bernoulli梁 有限元 二阶位移场 插值理论
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Timoshenko梁和Euler-Bernoulli梁计算I字型钢简支梁固有频率的临界长细比探讨 被引量:2
13
作者 刘玉丽 刘海波 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2008年第2期158-160,共3页
对几种型号的工字型钢梁的两端简支Timoshenko梁和Euler-Bernoullii梁的自由振动固有频率进行了数值计算和分析,给出了不同的型号工字型简支梁的固有频率计算的Timoshenko梁和Euler-Bernoulli梁公式的临界长细比.
关键词 TIMOSHENKO EULER-bernoulli梁 固有频率
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不确定Euler-Bernoulli梁方程的边界输出跟踪 被引量:2
14
作者 鲍玲鑫 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期1624-1632,共9页
本文讨论边界带有控制输入非同位的内部不确定和外部扰动的Euler-Bernoulli梁方程输出跟踪问题.为处理边界干扰,文章首先设计了一个新的总扰动估计器,在线估计未知扰动.其次基于估计出来的总扰动,设计一个伺服系统跟踪参考信号.最后根... 本文讨论边界带有控制输入非同位的内部不确定和外部扰动的Euler-Bernoulli梁方程输出跟踪问题.为处理边界干扰,文章首先设计了一个新的总扰动估计器,在线估计未知扰动.其次基于估计出来的总扰动,设计一个伺服系统跟踪参考信号.最后根据自抗扰方法获得控制输出跟踪的反馈控制.闭环系统被证明是适定和有界的,且受控系统的输出指数跟踪参考信号. 展开更多
关键词 Euler-bernoulli梁方程 输出跟踪 干扰抑制 边界控制
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关于Euler-Bernoulli梁几何非线性方程的讨论 被引量:10
15
作者 李世荣 孙云 刘平 《力学与实践》 北大核心 2013年第2期77-80,共4页
采用Lagrange描述,导出了轴线可伸长Euler-Bernoulli梁在大变形状态下的轴向应变、弹性线的曲率以及平衡方程的精确表示式.通过引入轴线伸长率函数,并将变形后轴线的弧长作为基本未知函数之一,不仅精确地计入了轴线伸长,而且还使得问题... 采用Lagrange描述,导出了轴线可伸长Euler-Bernoulli梁在大变形状态下的轴向应变、弹性线的曲率以及平衡方程的精确表示式.通过引入轴线伸长率函数,并将变形后轴线的弧长作为基本未知函数之一,不仅精确地计入了轴线伸长,而且还使得问题的求解区间仍然为梁的原长.进一步给出了分别以变形前后的轴线弧长及变形后轴线的纵向坐标为自变量的弹性线的曲率公式,讨论了在不同假设条件下轴线的应变和弹性线曲率的近似表示. 展开更多
关键词 EULER-bernoulli梁 几何非线性 轴向应变 弹性曲线 曲率
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关于“Bernoulli梁振动模型的精确谱结构”的一个注记
16
作者 邹慧超 闫庆旭 《烟台师范学院学报(自然科学版)》 2001年第4期252-253,共2页
针对“Bornoulli梁振动模型的精确谱结构”一文中“f (z)与 g(z)无公共零点”的假设 ,指出在文中给出的参数 α>0及 z>0的前提下 ,f(z)与 g(z)
关键词 bernoulli梁 精确谱结构 本征值 振动模型 偏微分方程
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具有一般耗散边界反馈的Euler-Bernoulli梁的指数镇定问题(英文)
17
作者 阎庆旭 陈振国 冯德兴 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第3期351-356,共6页
讨论具有一般线性耗散边界反馈的Eulel-Bernoulli梁的指数镇定问题.首先将所讨论的系统化为抽象空间中的发展方程,并利用Co半群理论给出闭环系统解的存在唯一性.其次,对相应的闭环系统特征方程进行详尽的讨论计算,得到了系统本征值的分... 讨论具有一般线性耗散边界反馈的Eulel-Bernoulli梁的指数镇定问题.首先将所讨论的系统化为抽象空间中的发展方程,并利用Co半群理论给出闭环系统解的存在唯一性.其次,对相应的闭环系统特征方程进行详尽的讨论计算,得到了系统本征值的分布特性,从而利用Lassel不变原理得到了闭环系统渐近稳定的充分必要条件.最后通过对闭环系统的本征值及其相应的本征函数进行估计,导出了相应的闭环系统指数稳定的充分必要条件. 展开更多
关键词 EULER-bernoulli梁 耦合线性边界反馈 C0半群 指数稳定
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基于Euler-Bernoulli梁模型输流管道流固耦合振动分析的快速算法 被引量:1
18
作者 王蕴弢 《南京工业职业技术学院学报》 2011年第4期14-17,共4页
根据Ham ilton变分原理导出了基于Eu ler-Bernou lli梁模型的输流管道流固耦合振动的变分方程,采用快速算法求解了耦合系统自由振动的固有频率、临界流速和临界压力,讨论了支撑刚度、流体流速与流体压力对耦合振动的影响,验证了该算法... 根据Ham ilton变分原理导出了基于Eu ler-Bernou lli梁模型的输流管道流固耦合振动的变分方程,采用快速算法求解了耦合系统自由振动的固有频率、临界流速和临界压力,讨论了支撑刚度、流体流速与流体压力对耦合振动的影响,验证了该算法的准确性。研究结果表明,输流管道的固有频率、临界流速和临界压力随支撑刚度的增加而提高,而固有频率则随临界流速、临界压力提高而降低。文中算例则表明该快速方法具有计算准确、高效便捷的特点,为工程上输流管道的快速设计提供了有力工具。 展开更多
关键词 EULER-bernoulli梁 输流管道 流固耦合振动 快速算法
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一类阻尼Euler-Bernoulli梁方程整体解的适定性
19
作者 李楠 赖绍永 《四川师范大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 2004年第4期335-338,共4页
研究如下带阻尼Euler Bernoulli方程整体解的适定性utt+auxxxx+2but+cu=f(u), t 0,x∈[0,+∞).就一般非线性项f(u),在Sobolev空间C([0,+∞),Hs([0,+∞)))∩C1([0,+∞),Hs-1([0,+∞)))(s>12)中,给出了此方程初值问题解的存在及唯一性... 研究如下带阻尼Euler Bernoulli方程整体解的适定性utt+auxxxx+2but+cu=f(u), t 0,x∈[0,+∞).就一般非线性项f(u),在Sobolev空间C([0,+∞),Hs([0,+∞)))∩C1([0,+∞),Hs-1([0,+∞)))(s>12)中,给出了此方程初值问题解的存在及唯一性.当f(u)=u2时,则在空间C([0,+∞),L2([0,+∞)))∩C1([0,+∞),H-1([0,+∞)))中得到了该整体解的适定性. 展开更多
关键词 Euler-bernoulli梁方程 整体解 CAUCHY问题
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具记忆项的Euler-Bernoulli梁方程整体解的不存在性
20
作者 呼青英 王蕊 张宏伟 《河南师范大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2006年第4期32-34,共3页
讨论具记忆项的Euler-Bernoulli梁方程的初边值问题.利用改进的凸性分析方法,证明了当初始能量为负时解的爆破性质.
关键词 Euler-bernoulli梁方程 初边值问题 整体解的不存在性 凸性分析方法
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