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云杉风倒动力学问题的研究  
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【英文题名】 Dynamics Research for Windthrow of Spruce
【作者】 赖秋明;
【导师】 张少实;
【学位授予单位】 哈尔滨工业大学;
【学科专业名称】 固体力学
【学位年度】 2008
【论文级别】 硕士
【网络出版投稿人】 哈尔滨工业大学
【网络出版投稿时间】 2009-10-23
【基金】 国家自然科学;
【关键词】 风倒; 振动; 变截面梁;
【英文关键词】 windthrow; vibration; variable cross-section beam;
【中文摘要】 风倒是林隙的主要成因,是森林生态的一个扰动因子。对于林木生产,它又是一种常见自然灾害。因而,研究风倒机理具有重要意义。目前,我国在此领域的研究还处于起步阶段。本项研究将力学原理与生物体的生物性能结合起来,揭示风倒的力学机理并提出风倒研究的分析原理与方法。本文主要进行的是风倒动力学问题的研究。 本文以云杉为研究对象。基于一些理想化的假设,得到了简化的云杉动力学模型,把云杉简化成了一端固定,一端与质点连接的变截面弹性杆。首先基于有限元法理论,用Ansys有限元法建模分析,采用solid45单元计算在不同情况下模型的各阶固有频率和模态分布。取各种情况下前50阶固有频率,从中选出10阶有效横向振动固有频率,列表分析,得到横截面变化参数和树冠质量变化对模型系统自由振动固有频率及模态的影响。然后,基于经典梁的振动理论,给出模型横向振动的微分方程以及模型边界条件组成的一个定解方程,通过推导演算得到当直径呈抛物线型变化时云杉模型各阶固有频率和对应振型函数的解法。求出系统的前三阶自由振动固有频率。然后对比有限元法得到的结果,校正有限元法分析动力学问题的正确性。通过以上结论可知,通过有限元法分析动力学问...
【英文摘要】 A major reason of making the gaps is the windthrow that is a factor of ecology turbulence, and it is a common disaster for wood productions, therefore , to study mechanism of windthrow is very important. There are no any investigations about this field in our country now. Mechanical mechanism of the windthrow have been opened out ,and an analytic principle and method have been suggested in the study, which combine mechanics with the biology properties in tree. Spruce is the object studied in t...
【更新日期】 2010-06-02

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