含非线性连接的梁结构动力学降阶建模与特性分析

【作者】 翟裕加； 马志赛； 丁千；

【机构】 天津大学机械工程学院； 天津市非线性动力学与控制重点实验室；

【摘要】 针对具有非线性连接的梁结构动力学建模与特性预示问题,提出了一种高效降阶建模方法。首先建立梁连接结构中各梁段的解析模型,根据连接处的线性位移协调和力平衡关系以及边界条件求解该连接结构的全局模态,并证明其正交性。随后基于所求全局模态,结合伽辽金截断法建立该连接结构的降阶非线性常微分方程。其中,非线性连接的刚度特性通过位移协调和力平衡关系以及边界条件引入到该连接结构的整体动力学方程中。其次,分别对微曲梁连接结构、具有非线性弹性地基和边界的直梁结构进行案例分析,通过与有限元分析结果进行对比,验证了该降阶建模方法的有效性和准确性。最后,通过谐波平衡法和伪弧长法对上述两类连接结构进行动力学响应求解,归纳总结了不同参数对非线性连接结构动力学特性的影响规律。更多还原