一、拱型结构在参、强激励下的非线性振动分析（论文文献综述）
康健[1]（2019）在《大跨度斜拉桥的非线性耦合振动分析》文中指出由于现代桥梁朝着轻型预制化的方向发展,斜拉桥会在车辆、风雨或地震激励的情形下产生大幅振动,如果系统动力响应受构件间能量传递影响,该现象就被称为耦合振动,而具有质量轻、阻尼小、柔度大特征的斜拉索非线性问题也随之愈发突出。大跨度斜拉桥非线性耦合振动的机理分析为研究其减振方法与措施提供了可靠的理论依据。本文从实际工程观察到的拉索大幅振动现象出发,研究了斜拉桥整体简化模型在理想条件下的非线性动力响应特性,发现特定频率下不同程度的耦合现象,从理论角度解释了索间作用与索面内前三阶模态对结构耦合振动的影响机理,并对多索结构振动响应特性进行了初步探讨。主要研究内容及成果如下。1、建立了考虑拉索几何非线性的双索-梁-塔组合体系模型,以动力学方法获得其运动偏微分方程,设定索面内前三阶模态截断、梁塔基本模态截断后使用伽辽金方法将方程离散,再由多尺度摄动法近似求解。发现系统存在高阶非线性项,各构件振动函数相互关联,并对可能发生大幅运动的共振或耦合频率条件进行了说明。2、基于合理假定的结构参数与振动工况,采用龙格-库塔方法数值模拟了组合体系不考虑系统阻尼的非线性动力响应。特定频率条件下结构受激励出现拍振现象,不同初始扰动幅值的工况下索与塔耦合程度存在差异,梁不存在类似关系。本文确定了拉索振动对索、塔、梁初位移与初速度改变的敏感程度。此外,还给出了塔索耦合频率比。3、针对密索体系斜拉桥发生的索高阶模态振动情况,控制变量为索的数量与面内模态阶数,在对比工况下探究了受索间作用与索前三阶模态影响的时程变化。通过对单索结构与双索结构比较,表明索间作用抑制索的大幅振动,使结构稳定。通过分别对单索结构索一阶模态、前两阶模态、前三阶模态振动时程比较,表明索前三阶模态具有长期效应,且影响结构耦合形式。
董春光[2]（2018）在《悬索-吊索-主梁耦合结构非线性振动研究》文中进行了进一步梳理吊索作为一种拉索构件,广泛应用于各种工程结构中,如悬索桥、拱桥等。随着工程结构跨度的不断增大,吊索的长度也在不断增加。长吊索由于其长细比小,柔性大,引起的一系列振动问题就出现的较频繁,导致其大幅度振动的概率也增加,且出现许多线性振动理论无法解决的现象,如参数振动等。在工程实际中,通过对已建成或在建的吊索结构的观测表明,长吊索在微风微雨的情况下,个别长吊索有时会发生剧烈的大幅振动,可能引起吊索的疲劳、索锚连接处的疲劳裂纹,导致吊索的防腐系统的破坏,严重的会导致吊索失效,增大周边吊索应力集中,最终破坏工程结构的整体结构,所以对含长吊索结构非线性振动的研究至关重要。本文在总结国内外斜拉索、斜拉桥索-梁耦合结构非线性振动研究的基础上,主要进行了:悬索-吊索-主梁耦合结构的1:2共振、和型共振、差型共振的研究;悬索-多吊索-主梁耦合结构中某一根吊索与悬索、主梁发生共振现象时,其他吊索对共振现象的影响的研究;悬索-吊索-主梁耦合结构、悬索-多吊索-主梁耦合结构的非线性动力学的实验研究。具体研究内容如下:（1）首先总结了非线性振动的研究方法,包括定性分析法、定量分析法和实验方法;其次介绍了国内外拉索非线性振动研究现状,重点介绍了拉索的参数振动;然后阐述了国内外索-梁组合结构、和型共振、差型共振的研究现状。（2）首先建立了悬索-吊索-主梁耦合结构模型;其次采用达朗贝尔原理、伽辽金方法等推导出耦合结构的非线性振动微分方程组;然后讨论了耦合结构采用正弦函数式振型方程的可行性;最后采用数值方法对比分析了吊索频率的解析解、有限元解和实测值,得出了相应的结论。（3）研究了悬索-吊索-主梁耦合结构中存在的1:2共振现象的自由振动。首先以第二章建立的悬索-吊索-主梁耦合结构为研究对象,以第二章推导出的耦合结构的振动微分方程组为基础,采用多尺度法对方程进行了求解,当求解到一阶近似时,得出当耦合结构悬索、吊索的频率满足1:2关系或主梁、吊索的频率满足1:2关系时,都会激发1:2共振现象;其次以主梁、吊索之间发生的1:2共振现象为代表进行了分析研究,得到微分方程的一阶近似解析解;然后采用数值方法对微分方程的一阶近似解近似解进行分析,得到耦合结构有阻尼、无阻尼条件下的振幅时程曲线;最后采用数值方法直接对耦合结构二阶微分方程进行分析,得到耦合结构有阻尼、无阻尼条件下的位移时程曲线。两种数值方法得出相同的结论,且都能与解析解所得结论相吻合。（4）研究了悬索-吊索-主梁耦合结构中存在的和型共振、差型共振现象的自由振动。首先在第三章计算所得一阶近似状态的基础上,设耦合结构不发生1:2共振,采用多尺度法继续求解到二阶近似状态,通过对二阶近似状态方程组的分析,得到当悬索、主梁的频率之和等于吊索的频率的2倍时,耦合结构将发生和型共振现象,当主梁、悬索的频率之差等于吊索的频率的2倍时,耦合结构将发生差型共振现象;其次计算得到耦合结构和型共振、差型共振在自由振动下的二阶近似解析解;然后以和型共振为代表,采用两种不同的数值方法分析了和型共振在自由振动下的振动特性,包括有阻尼、阻尼条件下的振幅时程曲线、位移时程曲线,两种方法得出相同的结论,且都能与解析解所得结论相吻合;最后讨论了耦合结构参数变化对振幅时程曲线的影响,以及耦合结构不同的频率组合对振幅时程曲线的影响。（5）研究了悬索-吊索-主梁耦合结构中存在的和型共振、差型共振现象的强迫振动。首先在耦合结构和型共振、差型共振自由振动的基础上,考虑横向荷载的作用,计算得到耦合结构和型共振、差型共振在强迫振动下的二阶近似解析解,其中在求解和型共振强迫振动的近似解析解时划分为横向荷载作用在吊索上、横向荷载作用在主梁上的两种情况,在求解差型共振强迫振动的近似解析解时划分为横向荷载作用在悬索上、横向荷载作用在吊索上以及横向荷载作用在主梁上的三种情况;然后对和型共振强迫振动的近似解析解进行数值积分得到耦合结构的非线性振动特性,包括振幅-激励频率特性曲线、振幅-激励幅值特性曲线以及稳态值。（6）在悬索-吊索-主梁耦合结构模型（单吊索）的基础上,考虑多根吊索的情况,讨论当悬索-多吊索-主梁耦合结构中的某根吊索与悬索、主梁发生1:2共振、和型共振、差型共振时,其他吊索对共振现象的影响。首先建立了悬索-多吊索-主梁耦合结构模型,其次采用达朗贝尔原理、伽辽金方法等推导出耦合结构的非线性振动微分方程组,然后采用多尺度法对微分方程组进行了求解,最后以悬索-多吊索-主梁耦合结构中主梁与某根吊索发生的1:2共振为例,采用数值分析方法讨论了其他吊索对该共振现象的影响。（7）对悬索-吊索-主梁耦合结构、悬索-多吊索-主梁耦合结构进行了非线性振动的实验研究。首先介绍了耦合结构实验的实验系统和实验步骤,其中实验系统包括实验构件、激励系统、测试分析系统三个组成部分;然后进行了悬索-吊索-主梁耦合结构和型共振的实验研究,包括传递函数、振幅-激励频率曲线和振幅-激励幅值曲线;最后进行了悬索-多吊索-主梁耦合结构和型共振的实验研究,包括传递函数、振幅-激励频率曲线和振幅-激励幅值曲线。耦合结构实验研究所得结论很好的验证了前面章节解析分析和数值计算所得结论的正确性。
张序彦[3]（2017）在《拉索参数振动及其多场耦合下的非线性振动研究》文中认为斜拉结构作为一种柔性结构具有优异的力学性能和空间延展能力,被广泛的应用于国民的生产、生活中。例如,目前应用非常广泛的斜拉桥结构、斜拉大跨空间结构,以及拟建中的悬浮隧道结构等。斜拉结构,一般可视为由三个主要构件组成:塔（柱）、斜拉索、悬挂体（悬浮体）。其中塔（柱）一般提供竖向支撑,悬挂体（悬浮体）提供空间延展性,斜拉索将悬挂体（悬浮体）和塔柱连接起来,组成斜拉结构。本文回顾了国内外斜拉结构拉索参数振动的研究现状,分别介绍了斜拉桥拉索、悬浮隧道锚索、斜拉空间结构拉索及桅杆纤绳等拉索参数振动的研究进展。相关文献表明虽然斜拉结构的具体形式有所差异但其发生参数振动的机理均相同,均会发生参数振动危害。通过对水平拉索的静力分析,分别建立了拉索静力作用下忽略物理刚度和考虑物理刚度影响时的初始构型。通过算例对忽略物理刚度时的两种初始构型（悬链线构型、抛物线构型）进行了对比分析,讨论了抛物线构型的适用性,指出在正常工作情况下,使用抛物线构型能够满足工程精度的需要。绘制了物理刚度影响系数和垂度变化率的曲线图,分析了物理刚度对拉索垂度的影响,通过对水平拉索的动力分析,建立了水平拉索考虑物理刚度的自由振动方程,分析了物理刚度对拉索振动频率的影响,指出在正常工作情况下,物理刚度对于拉索垂度及自振频率的影响均较小。将拉索的端部激励视为理想激励,建立了水平拉索在横向激励下的强迫振动方程和轴向激励下的参数振动方程。考虑斜拉索端部的参、强耦合激励,建立了理想激励下斜拉索参、强耦合振动方程,通过数值计算分析了斜拉索参数激励和参、强耦合激励下的振动响应。指出,同一斜拉结构中,长索容易被激发主共振、短索更容易被激发主参数共振;受强迫振动的影响短索的主参数共振激发时间会提前,长索的主参数共振时间会推迟。将拉索的端部激励视为非理想激励,考虑流场的影响,建立了涡激和参数激励下斜拉索-悬浮体的耦合振动模型,分析指出,水体能够有效削弱锚索的参数振动,当瞬时参数振动现象依然不容忽视;锚索对平台的初始扰动更为敏感;增大平台阻尼能够更为有效的消弱锚索的参数振动;涡激力的存在并不会显着增大锚索的最大振幅,但会为锚索参数振动提供初始扰动,同时导致拉索发生持续的周期振动。考虑温度的影响,建立了考虑温度的斜拉索-悬挂体耦合振动模型,分析了温度影响下斜拉索的振动响应。指出,温度对于拉索振动的影响主要体现在对拉索自振频率和参数共振激励频率上,温度降低会增大拉索参数共振的激励频率,减小参数共振区域导致共振区向后偏移;温度升高会减小拉索参数共振的激励频率,增大参数共振区域导致共振区向前偏移。温度对于拉索参数振动幅值的影响较小,可以忽略。
路宽[4]（2017）在《基于瞬态响应的POD方法及其在转子系统降维中应用》文中指出很多实际工程动力学系统都是高维复杂的非线性系统,例如航空发动机转子系统,燃气轮机转子系统等等。此类系统定性分析困难,并且计算成本很高。因此需要对原系统进行降维研究,用简化模型来替代原始的高维复杂模型。由于实际工程系统参数存在设计不确定性,例如考虑质量、刚度、阻尼等参数在规定的公差范围内是不确定的。因此对于非线性动力学领域不确定性系统降维研究也是具有重要意义的。本文将对确定性系统降维方法与不确定性系统维度缩减方法进行讨论。本文首先研究高维确定性系统降维方法及其在转子系统中应用。同时研究带有松动故障转子系统的动力学特性和简化模型的分岔特性分析。最后对带有不确定性的转子系统模型维度缩减方法以及动力学特性进行研究。文章主要内容可以分为以下几个方面:本文基于惯性流形理论对传统的本征正交分解（POD）方法进行改进,完善瞬态POD方法。然后分别给出转子-轴承系统基础松动故障的两个数值算例:首先将瞬态本征正交分解方法应用于23自由度（DOF）带有左端轴承支座松动的转子系统中,得到的2-DOF简化模型保留了原始系统分岔与幅频特性,与传统POD方法对比分析再次验证了瞬态本征正交分解方法的有效性;之后将瞬态POD方法应用到7-DOF两端带有滚动轴承支承、一端基础松动的转子系统模型中,降维前后动力学特性的对比再次验证了瞬态本征正交分解方法的有效性。本文提出了POM能量判别法,明确了瞬态POD方法的物理意义。本文对不同的松动故障模型的动力学特性进行研究。首先建立15-DOF单端松动和16-DOF两端松动的转子模型,经分析两端松动的转子系统相比与单端松动系统动力学特性更加复杂,有更多的分频和倍频出现。用瞬态POD方法得到的简化模型能够很好的保留原始系统的动力学特性,基于本征正交模态（POM）能量法给出了系统的最优降维条件。同时还对位移和速度的初值进行研究,初值的扰动会使系统的频率成分发生改变,但不会影响到降维效果。最后将瞬态POD方法与结构降维方法进行对比,经对比可得出这两种降维方法都适用于转子系统,也验证了瞬态POD方法的有效性和准确性。本文以6-DOF两端带有三次非线性支承的转子系统为例,对此非线性转子系统进行奇异性理论分析。应用瞬态POD方法将6-DOF原始系统降维到一个DOF系统,对此简化模型的余维数进行分析,给出了转子系统全部的分岔特性。之后基于动力系统参数变化对Frechet矩阵特征根的影响提出一种寻找非线性动力系统主要分岔和开折参数的方法。证明物理参数和开折参数之间的等价性,用工程开折与普适开折分岔特性的对比来验证工程开折可以保留普适开折主要的分岔特性,在实际工程研究中可以满足系统参数确定的需要。本文将多项式维度分解方法推广到动力学系统模型中。将多项式维度分解方法应用到2-DOF带有不确定性刚度、阻尼、质量的弹簧系统中,对此动力系统的前两阶矩进行分析,并与MCS方法进行对比来验证PDD方法准确性。本文对PDD阶数进行研究,当阶数增加时,PDD方法能够更好的逼近精确解。之后将PDD方法分别应用到线性转子系统和6-DOF两端带有立方非线性弹性支承刚度的转子系统中。对不确定系统中多个不确定量进行研究,同时对多变量PDD方法进行讨论。多项式维度分解方法能很好的逼近精确解的幅频响应特性,验证了PDD方法的精确性和有效性。多项式维度分解方法在非线性转子系统中的初步应用为今后研究更加复杂转子系统提供了理论指导。
易壮鹏,张勇,王连华[5]（2013）在《弹性约束浅拱的非线性动力响应与分岔分析》文中提出浅拱采用竖向、转动方向弹性约束时,自振频率和模态与理想的铰支/固结边界存在差异,不同约束刚度将改变外激励下的非线性响应及各种分岔产生的参数域.由浅拱基本假定建立无量纲动力学方程,采用在频率和模态中考虑约束刚度大小的方法,通过Galerkin全离散和多尺度摄动分析导出极坐标、直角坐标形式的平均方程,其中方程系数与约束刚度一一对应.用数值方法分析了周期激励下竖向弹性约束系统最低两阶模态之间1∶2内共振时的动力行为,所得结果与有限元的对比以及平均方程系数的收敛性证明了所采用方法是可行的.随着激励幅值、频率的变化存在若干分岔点,分岔发生时的参数分布与约束刚度值有关,在由分岔点连接的不稳定区或共振区附近,存在一系列稳态解、周期解、准周期解和混沌解窗口,且随参数的变化可观测到倍周期分岔.
殷参[6]（2012）在《月壤采样器钻进动力学分析与试验研究》文中指出月壤钻取采样器中,细长钻杆的运动有回转、轴向冲击及进给。文中分别建立了采样器中钻机回转运动系统的驱动电机转子、齿轮传动、钻杆动力学方程；钻杆轴向受压与受扭的耦合动力学方程；采样器中电机驱动滚筒,滚筒缠绕钢丝绳拉动钻机,钻机推动钻杆轴向进给运动的系统动力学模型及方程。应用Runge-Kutta法和Matlab软件求解了上述动力学方程,对钻杆在不同的复杂动载荷作用下的响应和非线性特性进行了分析,研究了系统动力学特性及主要参数对钻进性能的影响。建立了考虑钻杆受轴向压力和与钻杆轴线倾斜的月球低重力作用下简支梁式支承钻杆的横向弯曲非线性振动方程,采用摄动多尺度法得出主共振渐进解；分析了幅频响应、运动稳定性、振幅突变性等,并进行了幅频响应的试验研究。建立了中间简支梁式支承、端部悬臂梁式支承的钻杆复杂振型的非线性方程,对钻杆振动和稳定性进行了分析。上述研究工作为确保钻杆钻进过程中安全、可靠和采样器的参数设计提供了理论基础。研制了一种无人自主钻取式采样器样机,用于对月球表面下月壤自动采样与收集。在实验室完成的采样器功能、性能试验显示,在取芯、冲击回转钻进、样品缠绕整形及回收等关键技术方面获得成功,为我国探月采样及未来深空探测采样技术做了基础性工作。
李志江[7]（2011）在《碳素纤维复合材料（CFRP）斜拉索非线性振动特性和参数激励研究》文中进行了进一步梳理本文的研究工作由国家自然科学基金项目“薄壁结构一声耦合问题的中频计算方法研究”（项目编号：10872075）资助。本文对各向异性碳素纤维CFRP斜拉索的优缺点和材料的基本力学特性进行了研究,对国内外关于CFRP斜拉索、参数激励下钢质斜拉索大幅空问运动的机理、CFRP斜拉索大幅振动机理研究和考虑阻尼的CFRP索运动的研究进展和不足之处进行了介绍。斜拉索作为超大跨度桥梁的关键构件,结合CFRP材料性质,采用各向异性的材料本构关系,考虑了弯曲刚度、剪切刚度和扭转等因素影响,推导出了对CFRP材料斜拉索分析有针对性,而且计算精度较高的梁模型方程,以便于更好的分析CFRP斜拉索大幅振动机理,以及在外部激励荷载作用下非线性动力学特性。提出了各向同性材料斜拉索精度较高梁模型的非线性动力学方程。考虑剪切刚度、弯曲刚度和扭转等因素,为解决对大截面各向同性材料斜拉索在大幅度运动和外部激励条件下分析斜拉索内在力学特性提供可靠实用的计算方法。为了计算方便,本文对斜拉索梁模型方程进行了简化,满足在一定条件下斜拉索计算分析精度要求,为今后工程技术和研究人员进行工程实际运用提供了新的平台。讨论了阻尼对CFRP斜拉索的振动的影响。考虑了气动力阻尼和粘性阻尼器对各向异性材料CFRP斜拉索和钢制斜拉索的振动影响。对斜拉索进行了模态分析。采用各向同性材料斜拉索梁模型和各向异性材料斜拉索梁模型与通常的索模型的模态进行了对比分析,得出了采用梁模型与索模型的计算精度与适用条件。便于在工程实际中更好的利用梁模型与索模型对斜拉索进行工程分析。讨论了CFRP斜拉索在参数激励下进行了动力学分析。采用各向同性材料斜拉索梁模型和各向异性材料斜拉索梁模型结合非线性动力学分析方法,采用相应的边界条件、多尺度法和运用离散方法对非线性动力学模型得出了CFRP斜拉索频率—响应和力—响应等诸多力学现象。为使用CFRP材料斜拉索工程运用提供了理论根据。本文揭示高模量CFRP斜拉索大幅度空间运动丰富的动力学行为,结合各向弹性理论进行建模与分析,为研究斜拉索动力学提供一条途径,为高模量CFRP斜拉索的设计与实施提供了理论意义和应用价值。再经过进一步的完善和发展,可望形成一套斜拉索动力学系统的分析计算方法。
程良彦[8]（2010）在《拱结构的损伤识别方法及损伤结果可视化研究》文中提出桥梁是交通运输系统的重要组成部分,桥梁结构的安全是交通运输系统正常运转的前提。但实际中往往由于设计、施工、不当使用、自然灾害等原因,使得许多桥梁发生老化、破损、裂缝等现象,甚至发生垮坍、断裂等严重后果,近年来这方面的例子不胜枚举。因此对桥梁结构进行健康监测研究,有重要的理论意义和实用价值。同时,由于监测结果比较抽象,不易被人们接受,研究工作者正在积极探索着如何对监测数据作更形象直观的描述。结构损伤识别是桥梁结构健康监测系统的重要组成部分。基于振动测试的结构损伤识别方法是目前国内外研究的热点,尽管已经提出的损伤识别理论和方法很多,但是都不同程度地存在一定局限性；近年来的小波分析作为一种新兴的数字信号处理工具,在空间、频率域都具有表征信号局部特征的能力,能对奇异信号进行很好的分析,在损伤识别领域得到广泛应用；同时,可视化技术在医学、地质等领域应用较多,而在损伤检测方面的应用比较少见。针对目前结构损伤识别方法的研究现状和前沿课题的需要,本论文对拱结构的损伤识别进行重点研究,结合小波分析理论,形成用于检测拱结构的损伤指标,并将其可视化为直观的结果。本文的主要研究内容有：1)回顾了国内外基于结构模态信息损伤检测与诊断的发展与现状；论述了小波时频变换理论作为奇异信号分析的有力工具的发展及其在损伤检测中的应用；概述了目前的图形图像处理技术和应用；分析了实现损伤检测可视化的必要性和可行性。2)重点研究拱结构的振动特性,分析了完好和损伤拱的振动微分方程的建立、求解,以扭转弹簧代替损伤,给定结构边界条件,得出了完好结构的固有频率和振型；并对抛物线拱进行了分析。3)有限元模拟了完好和多种损伤工况下拱结构的振动特性。位移模态采用线单元,应变模态采用实体单元,模拟了铰支和固支两种不同的边界条件。在此基础上构造出频率摄动法、模态差、曲率模态差、应变模态等损伤检测方法。4)将小波分析理论运用到拱结构的损伤检测。研究了连续小波变换和多分辨率分析的损伤识别效果；分析了Lip指数与损伤奇异性的关系,并通过集中因子来判定损伤的程度；同时讨论了多裂纹拱和抛物线拱的损伤识别,并研究了小波消失矩、边界和噪声对损伤识别的影响。5)对拱结构进行位移模态试验和应变模态实验,输入输出方式选择了多点激励单点响应和单点激励多点响应,传感器采用了加速度传感器和应变片传感器,损伤设置了单裂纹和多裂纹,研究各工况下的模态频率和模态振型,并用于损伤识别。6)将可视化的概念引入到损伤检测领域,介绍了可视化在其他领域的应用,研究了可视化的分类和比较,并讨论了图形可视化和图像可视化的实现方法,最后将拱结构的损伤识别结果进行可视化。分析了损伤可视化的变化规律,并给出了结构损伤识别结果可视化的下一步研究方向。研究过程中形成的主要结论有：（1）拱结构的振动方程为6阶微分方程,单损伤拱的特征方程为12阶矩阵的行列式；（2）损伤处的振型出现奇异性,模态差、曲率模态差、应变模态能识别结构损伤,利用小波变换能使损伤识别结果更明显；（3）损伤位置和损伤程度是影响损伤识别的两个重要因素,是一对相互制约的组合量,靠近结构模态节点的小损伤不利于结构裂纹识别；（4）可视化的损伤识别结果显示了结构的外观信息,适应人们的视觉认知,更易被人们接受。本论文的创新之处在于：（1）典型结构的选取和分析：拱是一类比较复杂的结构,圆弧拱和抛物线拱在工程应用较多,其损伤检测方面的研究较少。文中研究了拱结构的振动特征,对拱进行有限元模拟,并进行了模态试验研究。（2）模态节点对损伤识别的影响分析：相对于梁板结构,拱的模态节点比较多（1阶模态存在模态节点）。本文研究了拱的模态节点的位置和个数对损伤检测的影响,提出了多种模态综合识别损伤的方法,并讨论了结构检测中损伤位置和损伤程度的组合特性。（3）小波分析对拱的损伤检测：小波分析对奇异信号有良好的识别功能,损伤拱的振型存在不连续,损伤处包含奇异性。小波分析的引进增加了拱的损伤识别方法,提升了拱的裂纹检测效果。（4）可视化和损伤检测方法的结合：检测指标经过多年的发展,形成了频率变化、振型差异、应变测试,以及优化算法等适用于部分结构的指标,因指标的抽象性使其在工程上的推广得到限制。文中在可视化时先生成结构的轮廓信息,再将损伤指标转化成对应的灰度和色度,最后以想象直观的方式展示损伤。
赵晶瑞[9]（2010）在《经典式Spar平台非线性耦合动力响应研究》文中研究指明海洋油气的勘探与开采活动正在向越来越深的水域发展。作为深水和超深水海域中极具竞争力的平台类型,Spar平台在常规海况下表现出良好的运动特性。然而近期一些的实验结果与数值模拟显示:由于耦合非线性因素的存在,使得当平台遭遇到长周期涌浪时将出现复杂的非线性耦合共振现象,导致平台主体运动的失稳和系缆张力的突然增大,危及平台的作业安全。目前对于Spar平台非线性运动稳定性与耦合动力响应方面的研究已成为海洋工程界关注的焦点。本文依据非线性动力学理论,研究经典式Spar平台主体运动的非线性稳定性问题;采用数值模拟方法,计算在规则波浪下主体-系泊系统的耦合动力响应。本文的主要工作与结论如下:（1）概述了Spar平台的结构形式和总体性能,回顾了Spar平台的发展历程,综述了国外Spar平台的应用现状与发展趋势,介绍了国内外关于Spar平台的最新研究成果,确定了本文的主要研究方向与关键问题。（2）计算经典式Spar平台主体所受到的波浪载荷。根据刚体动力学理论推导出Spar主体垂荡、纵荡、纵摇三自由度的运动方程。根据绕射辐射理论,以一座实验Spar平台为算例,计算了该平台主体所受到的一阶波浪激励力、一阶辐射阻尼力,二阶纵荡波浪力,为之后的理论分析打下了基础。（3）研究Spar平台纵摇运动的Mathieu不稳定性。考虑垂荡运动对于纵摇稳性高度的影响,建立了Spar平台非线性参-强联合激励纵摇运动方程。应用摄动法求得了主参数共振时方程的近似解析解,根据李雅普诺夫稳定性定理对方程解的稳定性与局部分岔特性进行分析,揭示了纵摇运动出现参激失稳的机理,做出了发生大幅值纵摇运动的不稳定参数域,进而建立了预报平台发生参数激励纵摇运动的方法,分析了不同参数激励与纵摇阻尼对于纵摇运动响应的影响。（4）研究Spar平台垂荡与纵摇运动的耦合内共振特性。考虑瞬时波面和一阶波浪激励力的影响,建立了两自由度耦合非线性方程。针对垂荡与纵摇固有频率间的准2:1关系,采用多尺度法导出了当波浪频率接近垂荡固有频率时耦合方程的近似解析解并数值验证,根据Floquet理论对定常周期解的稳定性进行分析。研究发现:当出现耦合内共振现象时垂荡运动存在能量饱和现象,当垂荡激励力继续增大时,多余的垂荡能量将向纵摇模态转移,导致出现不稳定纵摇运动。增加垂荡阻尼可降低垂荡共振幅值,而增加纵摇阻尼或扩大垂荡与纵摇固有频率间的差距将削弱两自由度间的耦合关系,从而避免耦合内共振运动的发生。（5）研究Spar平台垂荡与纵摇运动的组合共振特性。采用摄动法导出当波浪频率接近垂荡与纵摇固有频率之和时响应方程的近似解析解并数值验证,根据Routh-Hurwitz判据对零解的稳定性和局部分岔特性进行了分析。研究发现:较大的纵摇激励力矩将导致解曲线发生局部分岔行为从而衍生出稳定的亚谐分量,是导致两自由度响应出现倍周期与幅值跳跃现象的根本原因。提高系统阻尼可减小零解的不稳定区从而提高此时平台运动的稳定性。（6）计算规则波浪下Spar平台主体-系泊系统的耦合动力响应。应用集中质量法模拟系泊系统,考虑系泊缆绳所受到的流体载荷和其与主体之间的相互作用,建立了系泊-主体全耦合分析模型,根据龙格库塔法在MATLAB语言环境下开发大型耦合计算程序ANCMS。以一座实验Spar作为算例,得到了不同系缆长度时缆绳的静态预张力与缆绳水中构型,测出了缆绳的非线性系泊刚度,对比了在规则波浪下有无系泊系统时平台的运动响应,研究了系泊缆绳的粘性阻尼与质量惯性力对于平台运动响应的影响,得到了以波浪频率为分岔参数的主体运动幅值与系缆张力分岔图。
杨亚政,冯西桥,詹世革,陈常青,许春晓,姚明辉,赵建福,梁军,郭旭,赵红平[10]（2009）在《中国力学学会学术大会’2009会议介绍》文中提出1会议概况2009年8月24～26日,中国力学学会学术大会’2009在河南郑州召开.本次大会是由中国力学学会和郑州大学主办,郑州大学承办,51家高校和科研院所协办的一次学术盛会.来自全国高等院校、科研院所的1800余名专家学者欢聚一堂,其中包括16位科学院和
二、拱型结构在参、强激励下的非线性振动分析（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：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（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。
三、拱型结构在参、强激励下的非线性振动分析（论文提纲范文）
（1）大跨度斜拉桥的非线性耦合振动分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 索非线性振动 |
| 1.2.2 索-梁结构非线性振动 |
| 1.2.3 斜拉桥非线性振动 |
| 1.3 问题的提出 |
| 1.4 本文主要研究内容与方法 |
| 第二章 大跨度斜拉桥索梁塔非线性振动模型 |
| 2.1 双索-梁-塔动力学模型 |
| 2.1.1 索的运动微分方程 |
| 2.1.1.1 张紧索的静力分析 |
| 2.1.1.2 张紧斜拉索的运动微分方程 |
| 2.1.2 梁的运动微分方程 |
| 2.1.3 索-梁-塔组合体系微分方程 |
| 2.2 伽辽金离散方程 |
| 2.3 多尺度方法 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 索梁塔组合结构耦合振动数值分析 |
| 3.1 组合结构耦合模型参数与工况 |
| 3.1.1 模型参数与频率条件 |
| 3.1.2 双索结构振动工况 |
| 3.2 组合结构耦合数值模拟 |
| 3.2.1 工况I |
| 3.2.2 工况II |
| 3.2.3 工况III |
| 3.3 梁塔不同初始激励作用 |
| 3.4 不同塔索频率比影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 斜拉桥索间作用与前三阶模态研究 |
| 4.1 双索索间作用研究 |
| 4.1.1 单索结构振动工况 |
| 4.1.2 单索结构数值模拟与对比分析 |
| 4.2 索前三阶模态作用研究 |
| 4.2.1 低阶模态振动工况 |
| 4.2.2 索面内三阶模态 |
| 4.2.3 索面内二阶模态 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 多索结构振动初步探讨 |
| 5.1 多索结构运动微分方程 |
| 5.2 定性初步分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 A 伽辽金方程参数含义 |
| 攻读学位期间所取得的相关科研成果 |
| 致谢 |
（2）悬索-吊索-主梁耦合结构非线性振动研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 非线性振动研究方法 |
| 1.1.1 定性分析法 |
| 1.1.2 定量分析法 |
| 1.1.3 实验方法 |
| 1.2 非线性振动国内外研究现状 |
| 1.2.1 拉索非线性振动研究现状 |
| 1.2.2 斜拉索参数振动研究现状 |
| 1.2.3 索-梁耦合结构非线性振动研究现状 |
| 1.2.4 和型共振、差型共振研究现状 |
| 1.3 论文主要工作 |
| 第二章 悬索-吊索-主梁耦合结构非线性振动分析模型 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 控制方程 |
| 2.3 数值分析 |
| 2.3.1 耦合结构模态方程 |
| 2.3.2 吊索的频率分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 悬索-吊索-主梁耦合结构1:2共振的自由振动分析 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 方程求解 |
| 3.3 数值分析 |
| 3.3.1 振幅时程曲线 |
| 3.3.2 位移时程曲线 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 悬索-吊索-主梁耦合结构和型共振、差型共振的自由振动分析 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 方程求解 |
| 4.2.1 和型共振 |
| 4.2.2 差型共振 |
| 4.3 数值分析 |
| 4.3.1 振幅时程曲线 |
| 4.3.2 位移时程曲线 |
| 4.3.3 幅频特性曲线((a_1)~0,(a_2)~0,(a_3)~0,T~0)–σ_1 |
| 4.3.4 幅频特性曲线((a_1)~0,(a_2)~0,(a_3)~0,T~0)-(ω_c-ω_a) |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 悬索-吊索-主梁耦合结构和型共振、差型共振的强迫振动分析 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 方程求解 |
| 5.2.1 和型共振 |
| 5.2.2 差型共振 |
| 5.3 数值分析 |
| 5.3.1 横向荷载作用在主梁上 |
| 5.3.2 横向荷载作用在吊索上 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 悬索-多吊索-主梁耦合结构非线性振动分析 |
| 6.1 概述 |
| 6.2 控制方程 |
| 6.3 方程求解 |
| 6.4 数值分析 |
| 6.4.1 2号吊索与1号吊索不同频率 |
| 6.4.2 2号吊索与1号吊索同频率 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 悬索-(多)吊索-主梁耦合结构非线性振动的实验研究 |
| 7.1 概述 |
| 7.2 实验系统和实验步骤 |
| 7.2.1 实验系统 |
| 7.2.2 实验步骤 |
| 7.3 悬索-吊索-主梁耦合结构和型共振的实验研究 |
| 7.3.1 传递函数 |
| 7.3.2 振幅-激励频率曲线 |
| 7.3.3 振幅-激励幅值曲线 |
| 7.4 悬索-多吊索-主梁耦合结构和型共振的实验研究 |
| 7.4.1 振幅-激励频率曲线 |
| 7.4.2 振幅-激励幅值曲线 |
| 7.5 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 1 本文主要研究工作与结论 |
| 2 未来研究工作的展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（3）拉索参数振动及其多场耦合下的非线性振动研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 拉索参数振动研究现状 |
| 1.2.1 斜拉桥拉索参数振动的研究现状 |
| 1.2.2 悬浮隧道锚索参数振动研究现状 |
| 1.2.3 斜拉空间结构及其它结构拉索参数振动研究现状 |
| 1.3 本文主要内容 |
| 第二章 拉索自振特性分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 拉索的静力分析 |
| 2.2.1 忽略物理刚度时拉索的静力分析 |
| 2.2.2 考虑物理刚度时拉索的静力分析 |
| 2.3 拉索自由振动分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 拉索理想激励下非线性振动分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 水平拉索在端部理想激励下的非线性振动分析 |
| 3.2.1 拉索在端部横向理想激励下的非线性振动分析 |
| 3.2.2 拉索在端部轴向理想激励下的非线性振动分析 |
| 3.3 斜拉索在端部理想激励下的非线性振动分析 |
| 3.3.1 斜拉索在端部理想激励下耦合振动模型 |
| 3.3.2 斜拉索在端部理想激励下振动响应的数值分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 斜拉索耦合非线性参数振动分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 斜拉索-悬挂体耦合非线性振动分析 |
| 4.2.1 斜拉索-悬挂体耦合振动模型 |
| 4.2.2 斜拉索-悬挂体耦合参数振动数值分析 |
| 4.3 流场和参数激励作用下斜拉索耦合非线性振动分析 |
| 4.3.1 涡激振动影响下锚索-悬浮体耦合非线性振动模型 |
| 4.3.2 涡激振动影响下锚索-悬浮体耦合非线性振动数值分析 |
| 4.4 温度场和参数激励作用下斜拉索耦合非线性振动分析 |
| 4.4.1 温度场和参数激励作用下斜拉索-悬挂体耦合非线性振动模型 |
| 4.4.2 温度场和参数激励作用下斜拉索-悬挂体耦合非线性振动数值分析 |
| 4.4.3 温度场和参数激励作用下斜拉索-悬挂体耦合非线性振动有限元分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 本文研究的主要结论 |
| 5.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 硕士在读期间发表论文 |
（4）基于瞬态响应的POD方法及其在转子系统降维中应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.1.1 课题背景 |
| 1.1.2 研究的目的及意义 |
| 1.2 高维系统降维方法概述 |
| 1.2.1 确定性系统降维方法研究现状 |
| 1.2.2 不确定性系统维度简化方法研究现状 |
| 1.3 奇异性理论研究概述 |
| 1.3.1 单状态变量奇异性理论研究现状 |
| 1.3.2 多状态变量奇异性理论研究现状 |
| 1.3.3 工程中奇异性方法研究现状 |
| 1.4 转子系统松动故障研究概述 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 第2章 高维非线性动力系统中的瞬态POD方法 |
| 2.1 POD方法 |
| 2.2 确定性系统中的瞬态POD方法 |
| 2.2.1 惯性流形与近似惯性流形 |
| 2.2.2 瞬态POD方法数学过程 |
| 2.3 瞬态POD方法在松动故障转子系统中应用 |
| 2.3.1 滑动轴承支承的转子系统 |
| 2.3.2 滚动轴承支承的转子系统 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 瞬态POD方法的物理意义及松动故障动力学特性分析 |
| 3.1 POM能量判断法 |
| 3.2 单端基础松动的转子-轴承系统 |
| 3.2.1 转子-轴承系统模型建立 |
| 3.2.2 瞬态POD方法有效性 |
| 3.2.3 初值对系统动力学特性影响 |
| 3.3 两端基础松动的转子-轴承系统 |
| 3.3.1 转子-轴承系统模型建立 |
| 3.3.2 瞬态POD方法有效性 |
| 3.3.3 初值对系统动力学特性影响 |
| 3.4 瞬态POD方法与结构降维方法对比分析 |
| 3.4.1 结构降维方法 |
| 3.4.2 两种降维方法的对比分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 基于瞬态POD方法简化转子系统的分岔分析 |
| 4.1 基础理论 |
| 4.2 带有非线性支承刚度的转子系统分岔特性分析 |
| 4.2.1 系统建模 |
| 4.2.2 瞬态POD方法有效性分析 |
| 4.2.3 主共振情况下分岔方程求解 |
| 4.2.4 分岔方程普适开折研究 |
| 4.3 工程系统分岔参数选择方法 |
| 4.3.1 基础理论 |
| 4.3.2 拱结构模型建立 |
| 4.3.3 分岔参数选择方法 |
| 4.3.4 基于工程开折和普适开折的分岔分析 |
| 4.3.5 转迁集和分岔特性对比 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 PDD方法在不确定动力学系统模型中应用 |
| 5.1 不确定系统中的PDD方法 |
| 5.1.1 维度分解法 |
| 5.1.2 正交多项式基 |
| 5.1.3 降维积分计算参数 |
| 5.1.4 统计矩分析 |
| 5.1.5 动力系统中的不确定性 |
| 5.2 PDD方法在弹簧系统中应用 |
| 5.2.1 弹簧模型建立 |
| 5.2.2 PDD方法与MCS对比分析 |
| 5.3 线性转子系统 |
| 5.3.1 模型建立 |
| 5.3.2 四不确定性量转子系统统计矩分析 |
| 5.3.3 九不确定性量转子系统统计矩分析 |
| 5.4 非线性转子系统 |
| 5.4.1 模型建立 |
| 5.4.2 十不确定性量转子系统统计矩分析 |
| 5.4.3 十三不确定性量转子系统统计矩分析 |
| 5.5 三变量PDD方法 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 附录A 第二章简化模型参数 |
| 附录B 第三章简化模型参数 |
| 附录C 第四章简化模型参数 |
| 附录D 第五章简化模型参数 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（6）月壤采样器钻进动力学分析与试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 详细摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景、意义 |
| 1.1.1 月球采样意义与课题来源 |
| 1.1.2 月壤采样器的研制工程背景与任务 |
| 1.1.3 本文研究的意义 |
| 1.2 国内外深空探测采样技术研究现状分析 |
| 1.2.1 国外采样技术发展现状 |
| 1.2.2 基于机械臂的深空探测现场采样技术 |
| 1.2.3 无人自主采样器-钻取式月壤采样器 |
| 1.2.4 国内外深空采样器发展现状与启示 |
| 1.2.5 采样器原理样机研制现状介绍 |
| 1.3 钻取式月壤采样器机械系统特点与面临力学问题 |
| 1.3.1 月壤采样器机械系统特点 |
| 1.3.2 面临力学问题任务分析 |
| 1.3.3 问题提出-拟研究焦点问题 |
| 1.4 月壤采样器动力学研究发展现状分析 |
| 1.4.1 引言 |
| 1.4.2 国内外相关动力学研究发展现状 |
| 1.5 本文主要研究工作 |
| 1.5.1 本文主要研究内容 |
| 1.5.2 论文的结构 |
| 1.6 本章小结 |
| 2 钻取式采样器总体机构力学模型与动力学分析 |
| 2.1 总体机构组成与功能分析 |
| 2.2 钻进机构多自由度回转系统动力学分析 |
| 2.2.1 钻进回转机构多自由度齿轮传动-钻杆动力学模型建立 |
| 2.2.2 多自由度回转动力学方程 |
| 2.2.3 多自由度回转动力学仿真 |
| 2.2.4 回转载荷激励系统仿真结论 |
| 2.3 钻杆纵振与回转振动耦合分析 |
| 2.3.1 钻杆扭振与回转振动耦合动力学方程建立 |
| 2.3.2 钻杆扭振与回转振动耦合系数影响仿真分析 |
| 2.3.3 杆系纵向刚度对系统的影响 |
| 2.3.4 纵向不同波形作用力对纵向振幅的影响 |
| 2.3.5 纵向振动仿真结论 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 钻进进给机构动力响应特性 |
| 3.1 进给机构系统概述 |
| 3.2 进给机构系统的动力学方程 |
| 3.2.1 力学模型建立与参数说明 |
| 3.2.2 钻杆刚度系数确定 |
| 3.2.3 拉格朗日动力学方程建立 |
| 3.3 仿真结果分析 |
| 3.3.1 匀速回转进给与钻头位移响应的仿真分析 |
| 3.3.2 钢丝绳的预紧力对系统进给性能影响 |
| 3.3.3 钻进激励载荷作用下输入端受载分析 |
| 3.3.4 加载启动过程分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 细长钻杆横向弯曲振动 |
| 4.1 两支点简支细长钻杆的横向弯曲振动 |
| 4.1.1 两支点简支细长钻杆的横向弯曲振动动力学方程 |
| 4.1.2 在轴向力(钻压)下简支钻杆的固有频率计算 |
| 4.1.3 轴向力(钻压)分析与定义 |
| 4.1.4 简支钻杆回转阻尼力 |
| 4.1.5 轴杆偏心激励分析与定义 |
| 4.2 两支点简支钻杆横向弯曲振动运动方程 |
| 4.2.1 几何非线性方程Galerkin分离变量求解 |
| 4.2.2 简支钻杆横向弯曲主共振的分析 |
| 4.2.3 偏心激励、阶数、阻尼比、轴向力对定常解的最大振幅的影响 |
| 4.2.4 简支钻杆传动横向弯曲主共振的运动稳定性 |
| 4.2.5 简支钻杆横向弯曲非主共振分析 |
| 4.2.6 简支钻杆横向弯曲共振位移与分析 |
| 4.3 简支钻杆在轴向力、横向集中力作用下的横向弯曲振动 |
| 4.3.1 运动方程建立 |
| 4.3.2 运动方程Galerkin分离变量处理 |
| 4.3.3 运动方程多尺度法应用 |
| 4.3.4 单模态系统主共振响应 |
| 4.4 中间简支悬臂钻杆的横向振动 |
| 4.4.1 中间简支悬臂杆振型与频率方程 |
| 4.4.2 无轴向力时振型与频率计算 |
| 4.4.3 利用拟合振型求解中间简支悬臂钻杆的固有频率 |
| 4.4.4 其振型拟合为谐函数的Duffing方程 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 钻杆参数振动与稳定性分析 |
| 5.1 采样器参数激励工程背景 |
| 5.2 轴向正弦载荷激励下参数振动方程建立与求解 |
| 5.2.1 无阻尼简支钻杆线性参数振动 |
| 5.2.2 考虑阻尼钻杆线性参数振动 |
| 5.3 参数振动的横向响应方程的一次渐进定常解 |
| 5.4 钻进过程屈曲轴向力解析计算 |
| 5.4.1 中间简支悬臂屈曲轴向力解析计算 |
| 5.4.2 屈曲轴向力的有限元仿真验证 |
| 5.5 中间简支悬臂的稳定性仿真验证 |
| 5.5.1 钻杆模态与屈曲仿真计算 |
| 5.5.2 计算结论 |
| 5.6 中间弹性支撑超静定受压钻杆 |
| 5.6.1 引言 |
| 5.6.2 在轴向力作用下中间弹性支承杆的稳定性 |
| 5.6.3 中间弹性支承合理刚度选取 |
| 5.7 本章小结 |
| 6 钻杆系在动扭矩作用下响应分析 |
| 6.1 扭矩对钻杆作用过程分析 |
| 6.2 钻杆扭转方程与特殊解 |
| 6.2.1 钻杆扭转振动方程 |
| 6.2.2 钻杆扭矩阶跃卸载的解析解 |
| 6.3 回转扭矩与钻压联合作用下屈曲应力分析 |
| 6.4 模拟卡钻过程的方波扭矩脉冲作用下的弹塑性动力响应 |
| 6.4.1 引言 |
| 6.4.2 方波扭转脉冲作用下钻杆的响应 |
| 6.4.3 阶跃扭矩冲击作用下钻杆的响应 |
| 6.4.4 方波扭矩脉冲作用下钻杆的失效模式 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 钻取式采样器试验研究 |
| 7.1 钻进机构回转驱动机构效率测试与分析 |
| 7.1.1 航天环境与驱动机构驱动效率 |
| 7.1.2 回转机构驱动与传动效率测试 |
| 7.1.3 驱动效率与传动效率测试 |
| 7.1.4 效率测试总结 |
| 7.2 齿轮传动-钻杆系扭转试验 |
| 7.2.1 扭矩试验系统与信号采集 |
| 7.2.2 齿轮传动与回转杆系扭转响应测试与分析 |
| 7.2.3 扭矩试验结果分析与总结 |
| 7.3 进给位移测试 |
| 7.4 简支钻杆横向弯曲主共振的试验研究 |
| 7.4.1 试验台架的功能与组成 |
| 7.4.2 横向弯曲非线性测试条件与测试方法 |
| 7.4.3 横向弯曲振动测试数据与幅频响应分析 |
| 7.4.4 试验结果分析 |
| 7.5 自然振动法测试屈曲应力实验 |
| 7.5.1 简支杆系振动法临界屈曲力测试 |
| 7.5.2 试验测试方法与记录 |
| 7.6 本章小结 |
| 8 钻取式无人自主采样器研制 |
| 8.1 研究目的 |
| 8.2 采样器技术特点与难点 |
| 8.2.1 采样器的技术特点 |
| 8.2.2 采样器的技术难点 |
| 8.3 钻取式采样器原理样机方案设计与技术指标 |
| 8.3.1 方案设计 |
| 8.3.2 技术指标 |
| 8.4 工作原理与工作流程 |
| 8.5 样机的功能及组成 |
| 8.6 钻取式采样器研制中的动力学研究作用 |
| 8.7 突破关键技术与技术创新点 |
| 8.8 取得的研究成果与应用前景 |
| 8.8.1 主要研究成果 |
| 8.8.2 应用前景 |
| 8.9 本章小结 |
| 9 结论与展望 |
| 9.1 本文主要研究工作及结论 |
| 9.1.1 本文主要研究工作 |
| 9.1.2 主要结论 |
| 9.2 论文主要创新点 |
| 9.3 未来开展研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
| 在学校期间发表的论文及参加科研工作情况 |
（7）碳素纤维复合材料（CFRP）斜拉索非线性振动特性和参数激励研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究意义及背景 |
| 1.2 CFRP斜拉索的特点 |
| 1.3 CFRP斜拉索非线性振动特性和参数激励的研究现状 |
| 1.4 CFRP斜拉索研究的不足 |
| 1.5 本文研究内容及其创新点 |
| 2 非线性三维Euler-Bernoulli梁理论 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 直梁大挠度运动的几何非线性描述 |
| 2.3 坐标变换和曲率 |
| 2.4 局部正交坐标系的虚转动 |
| 2.5 曲率变分的加权积分 |
| 2.6 推广的Hamilton原理 |
| 2.7 梁的运动方程 |
| 2.8 各向同性梁 |
| 2.9 本章小结 |
| 3 斜拉索的振动建模 |
| 3.1 梁模型各向同性斜拉索的运动方程 |
| 3.2 平衡位置附近拉索的线性化方程 |
| 3.3 平衡位置附近拉索线性运动的有限元格式 |
| 3.4 各向异性梁 |
| 3.5 CFRP斜拉索的精确运动方程 |
| 3.6 CFRP索的线性化 |
| 3.7 小结 |
| 4 斜拉索的模态分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 钢制斜拉索的模态分析 |
| 4.3 CFRP斜拉索的模态分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 阻尼对CFRP斜拉索的振动的影响 |
| 5.1 气动力阻尼对CFRP斜拉索的振动的影响 |
| 5.2 粘性阻尼器对CFRP斜拉索的振动的影响 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 参数激励的CFRP斜拉索 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 主参数共振 |
| 6.3 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读博士学位期间发表的学术论文目录 |
（8）拱结构的损伤识别方法及损伤结果可视化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 论文的选题、研究意义和目的 |
| 1.2 基于模态信息的结构损伤检测 |
| 1.2.1 国外研究状况 |
| 1.2.2 国内研究状况 |
| 1.2.3 存在问题 |
| 1.3 小波分析技术的发展及应用 |
| 1.3.1 小波分析的研究现状 |
| 1.3.2 小波分析在结构损伤识别中的应用 |
| 1.3.3 小波在图像融合中的应用进展 |
| 1.4 数字图像处理及信息融合的发展现状 |
| 1.4.1 数字图像处理技术及其应用 |
| 1.4.2 信息融合技术现状 |
| 1.5 本文的主要研究内容 |
| 第2章 拱的振动理论 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 圆弧拱的振动分析 |
| 2.2.1 平面挠曲方程 |
| 2.2.2 固有振动分析 |
| 2.3 抛物线拱的振动分析 |
| 2.3.1 平面挠曲方程 |
| 2.3.2 固有振动分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 拱结构的损伤识别方法 |
| 3.1 圆弧拱的有限元模拟 |
| 3.2 基于拱结构振型的损伤检测 |
| 3.2.1 模态差的损伤识别 |
| 3.2.2 曲率模态的损伤识别 |
| 3.2.3 应变模态的损伤识别 |
| 3.3 基于频率变化的结构损伤识别 |
| 3.3.1 频率摄动理论 |
| 3.3.2 损伤检测算法及结果 |
| 3.4 抛物线拱的损伤识别 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 基于小波理论的拱结构损伤检测 |
| 4.1 小波分析理论 |
| 4.1.1 小波定义及性质 |
| 4.1.2 一维连续小波变换 |
| 4.1.3 多分辨率分析 |
| 4.2 损伤的识别原理 |
| 4.2.1 奇异点的定义 |
| 4.2.2 奇异点位置的确定 |
| 4.2.3 奇异性大小 |
| 4.3 小波变换对圆弧拱的识别效果 |
| 4.3.1 振型对损伤的识别效果 |
| 4.3.2 损伤程度对小波系数的影响 |
| 4.3.3 损伤位置对小波系数的影响 |
| 4.3.4 拱结构中模态节点对损伤检测的影响 |
| 4.4 小波变换对多位置损伤拱的识别 |
| 4.5 小波变换对抛物线拱的损伤识别 |
| 4.6 损伤识别中的影响因素及处理 |
| 4.6.1 消失矩对识别结果的影响 |
| 4.6.2 边界处小波系数的处理 |
| 4.6.3 信号中噪声的去除 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 拱结构损伤检测的实验研究 |
| 5.1 模态分析原理 |
| 5.1.1 模态分析的基本原理 |
| 5.2 位移模态实验 |
| 5.2.1 实验内容分析 |
| 5.2.2 试验步骤 |
| 5.2.3 试验分析结果 |
| 5.2.4 结论及讨论 |
| 5.3 应变模态实验 |
| 5.3.1 应变模态实验原理分析 |
| 5.3.2 应变模态实验设计 |
| 5.3.3 试验分析结果 |
| 5.3.4 问题及讨论 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结构损伤检测的可视化研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 可视化技术分类与比较 |
| 6.2.1 可视化技术分类 |
| 6.2.2 各种可视化之间的比较 |
| 6.3 可视化的实现 |
| 6.3.1 图形显示及数据可视化 |
| 6.3.2 图像特点及信息可视化 |
| 6.3.3 可视化函数 |
| 6.4 拱结构损伤的可视化研究 |
| 6.4.1 拱的损伤可视化 |
| 6.4.2 损伤检测可视化后续研究内容 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 全文总结 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 本文主要创新点 |
| 7.3 后续工作 |
| 参考文献 |
| 附录1 相关矩阵 |
| 附录2 ANSYS命令流 |
| 附录3 MATLAB部分程序清单 |
| 攻读博士学位期间发表论文 |
| 攻读博士学位期间完成项目 |
| 致谢 |
（9）经典式Spar平台非线性耦合动力响应研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 Spar平台的结构形式与总体特点 |
| 1.2.1 平台上体 |
| 1.2.2 平台主体 |
| 1.2.2.1 经典式Spar主体结构 |
| 1.2.2.2 构架式Spar主体结构 |
| 1.2.2.3 多柱式Spar主体结构 |
| 1.2.3 立管系统 |
| 1.2.4 系泊系统 |
| 1.2.5 总体特点 |
| 1.3 Spar平台的应用现状与发展趋势 |
| 1.3.1 Spar平台的应用现状 |
| 1.3.2 Spar平台的发展趋势 |
| 1.4 Spar平台的关键技术研究 |
| 1.4.1 主体波浪载荷与水动力特性的研究 |
| 1.4.2 耦合动力响应计算 |
| 1.4.3 垂荡与纵摇运动不稳定性的分析 |
| 1.4.4 系泊系统与立管系统的模拟 |
| 1.4.5 涡激振动问题的研究 |
| 1.5 本文的研究意义与主要内容 |
| 第二章 Spar平台主体运动方程的建立与非线性动力学基本方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 浮式刚体6 自由度运动方程的建立 |
| 2.3 Spar平台主体纵荡-垂荡-纵摇三自由度运动方程一般表达式 |
| 2.4 非线性动力学的分析方法 |
| 2.4.1 多尺度法简介 |
| 2.4.2 周期系统稳定性分析的富劳魁特理论 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 经典式Spar平台主体流体载荷计算 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 主体静水恢复力计算 |
| 3.3 主体一阶波浪激励力计算 |
| 3.3.1 纵荡波浪激励力计算 |
| 3.3.2 纵摇波浪激励力矩计算 |
| 3.3.3 垂荡波浪激励力计算 |
| 3.4 主体一阶辐射力计算 |
| 3.5 主体二阶力纵荡力计算 |
| 3.6 主体三自由度运动方程的建立 |
| 3.7 算例计算 |
| 3.8 本章小结 |
| 第四章 Spar平台纵摇运动Mathieu不稳定性的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 Spar平台纵摇非线性Mathieu方程的建立 |
| 4.3 Spar平台参数激励纵摇运动分析 |
| 4.3.1 主参数共振时参数激励纵摇方程的近似解析解 |
| 4.3.2 解的稳定性分析 |
| 4.3.2.1 零解的稳定性分析 |
| 4.3.2.2 定常周期解的稳定性分析 |
| 4.4 Spar平台参强联合激励纵摇运动分析 |
| 4.4.1 主参数共振时参-强联合激励纵摇方程的近似解析解 |
| 4.4.2 解的稳定性与局部分岔特性分析 |
| 4.5 数值验证 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 Spar平台垂荡-纵摇耦合内共振响应分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 Spar平台垂荡-纵摇两自由度耦合方程的建立 |
| 5.3 垂荡主共振时耦合方程的近似解析解 |
| 5.4 解的稳定性分析 |
| 5.5 解的数值验证与局部分岔特性分析 |
| 5.5.1 阻尼系数μ3 与μ5 的影响 |
| 5.5.2 固有频率差σ2 的影响 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 Spar平台垂荡-纵摇组合共振响应分析 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 组合共振时耦合方程的近似解析解 |
| 6.3 零解的稳定性分析 |
| 6.4 解的数值验证与局部分岔特性分析 |
| 6.4.1 阻尼系数μ3 与μ5 的影响 |
| 6.4.2 固有频率差σ2 的影响 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 规则波浪下Spar平台耦合动力响应分析 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 系缆单元的划分与整体坐标系的建立 |
| 7.3 系泊系统载荷计算 |
| 7.3.1 广义惯性力计算 |
| 7.3.2 重力、浮力及海底接触力计算 |
| 7.3.3 拉伸恢复力与结构阻尼力计算 |
| 7.3.4 流体拖曳力计算 |
| 7.3.5 流体附加质量力计算 |
| 7.3.6 主体耦合作用力计算 |
| 7.4 系泊浮体耦合分析程序ANCMS简介 |
| 7.5 Spar平台耦合静力响应分析 |
| 7.6 Spar平台耦合动力响应分析 |
| 7.6.1 自振特性分析 |
| 7.6.2 强迫运动分析 |
| 7.6.2.1 系泊系统对于主体运动响应的影响 |
| 7.6.2.2 环境载荷对于主体运动及缆绳张力的影响 |
| 7.7 本章小结 |
| 第八章 经典式Spar平台参激-内共振特性试验研究 |
| 8.1 试验器材 |
| 8.2 相似准则 |
| 8.3 模型设置 |
| 8.4 静水中的平台自由衰减运动试验 |
| 8.5 波浪激励下的平台强迫运动试验 |
| 8.6 本章小结 |
| 第九章 总结与展望 |
| 9.1 工作总结 |
| 9.2 论文创新点 |
| 9.3 未来工作的展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士期间发表论文和科研情况说明 |
| 致谢 |
（10）中国力学学会学术大会’2009会议介绍（论文提纲范文）
| 1会议概况 |
| 2大会主要内容简介 |
| 2.1 大会邀请报告 |
| 2.2 分会场与专题研讨会报告 |
| 2.2.1 固体力学 |
| 2.2.2 流体力学 |
| 2.2.3 动力学与控制 |
| 2.2.4 生物力学 |
| 3结束语 |
四、拱型结构在参、强激励下的非线性振动分析（论文参考文献）
- [1]大跨度斜拉桥的非线性耦合振动分析[D]. 康健. 河北工业大学, 2019(06)
- [2]悬索-吊索-主梁耦合结构非线性振动研究[D]. 董春光. 华南理工大学, 2018(05)
- [3]拉索参数振动及其多场耦合下的非线性振动研究[D]. 张序彦. 江苏大学, 2017(01)
- [4]基于瞬态响应的POD方法及其在转子系统降维中应用[D]. 路宽. 哈尔滨工业大学, 2017(01)
- [5]弹性约束浅拱的非线性动力响应与分岔分析[J]. 易壮鹏,张勇,王连华. 应用数学和力学, 2013(11)
- [6]月壤采样器钻进动力学分析与试验研究[D]. 殷参. 中国矿业大学（北京）, 2012(01)
- [7]碳素纤维复合材料（CFRP）斜拉索非线性振动特性和参数激励研究[D]. 李志江. 华中科技大学, 2011(05)
- [8]拱结构的损伤识别方法及损伤结果可视化研究[D]. 程良彦. 暨南大学, 2010(09)
- [9]经典式Spar平台非线性耦合动力响应研究[D]. 赵晶瑞. 天津大学, 2010(07)
- [10]中国力学学会学术大会’2009会议介绍[J]. 杨亚政,冯西桥,詹世革,陈常青,许春晓,姚明辉,赵建福,梁军,郭旭,赵红平. 力学进展, 2009(06)