摘要：针对潜艇侦查望远镜举升水面时产生的涡激振动现象,该文建立了悬臂柱体结构受气-液两种不同横向流作用下的涡激振动理论模型.研究了两种流体不同的分布比和密度比对柱体结构涡激振动行为的影响规律.基于Galerkin法和Runge-Kutta法,得到了柱体结构涡激振动响应的数值结果.研究表明,柱体结构的涡激振动锁频区随着流体分布比的增大而增大,自由端最大幅值随着流体分布比的增大先增大后减小.当分布比为0.5附近时,振幅出现极大值,该极大值随着流体密度比的减小呈现明显的增大趋势.此外,柱体的动力学行为随着流体分布比的变化呈现出周期和多周期等振动模式.该研究可为潜艇侦查望远镜结构的设计与分析提供理论指导意义.

摘要：文章研究变截面参数和梯度磁场作用对硬磁软梁的大变形的影响,为研制先进的硬磁软材料器件和系统提供理论指导.基于最小势能原理,建立了梯度磁场作用下变截面硬磁软梁静变形的力学理论模型.基于线性稳定性理论,分析了变截面对硬磁软梁屈曲失稳行为的影响.基于非线性力学理论,研究了变截面参数对硬磁软梁的后屈曲构型和弯曲变形的影响.在此基础上,深入研究了磁场梯度对变截面硬磁软梁大变形力学行为的影响.研究结果表明,变截面参数对硬磁软梁的临界屈曲载荷有较大影响,通过改变变截面参数值可调节梁的屈曲稳定性.当弯曲变形较小时,变截面参数对硬磁软梁后屈曲构型和横向变形的影响不可忽略,而这种影响在弯曲变形趋于饱和时,则变得很弱.磁场梯度参数的增大可引起变截面硬磁软梁出现更大幅值的静变形.当磁场梯度参数增大而使磁场力大于屈曲临界载荷时,变截面硬磁软梁不会出现前屈曲变形,而直接导致梁发生非线性的后屈曲变形.研究结果还显示,增大磁场梯度参数可以提高变截面硬磁软梁自由端的磁偏转精度,从而可有效地控制变截面硬磁软梁的磁转向.研究结果可为基于硬磁软材料的可展开柔性结构、柔性电子器件和软体机器人等结构设计提供指导.

摘要：输流管道广泛应用于机械、航空、核电和石油等重要工程领域.为防止管道结构因流致振动破坏造成的损失,很有必要对其稳定性、动力学响应及其调控进行深入研究.本文提出一种由惯容器、弹簧和阻尼器并联组成的减振器模型,研究了这种接地惯容减振器对悬臂输流管稳定性和非线性振动的影响.首先,基于哈密顿原理给出了带有接地惯容减振器非保守系统的非线性动力学模型;然后,利用高阶伽辽金方法对非线性方程进行离散化;最后,分别从线性和非线性角度分析了不同减振器参数下输流管道的被动控制效果,着重讨论了惯容系数和减振器安装位置对悬臂管稳定性和动态响应的影响机制.线性理论模型的研究结果显示,接地惯容减振器可显著影响悬臂管的失稳临界流速,故通过调节减振器参数能有效提高输流管道的稳定性;惯容系数和弹簧刚度对系统稳定性的控制效果还与减振器的安装位置密切相关.非线性理论模型的分析结果显示,惯容系数和减振器位置对输流管的非线性动态响应也有显著影响,且这种影响还依赖于管道的流速取值;在某些参数条件下,减振器还可使输流管道由周期运动演化为复杂的混沌行为.本文研究结果表明,通过设计合理的惯容式减振器参数,可提升悬臂输流管道的稳定性并有效抑制其颤振幅值.