基本信息·出版社：科学出版社 ·页码：158 页 ·出版日期：2007年05月 ·ISBN：7030189434 ·条形码：9787030189431 ·版本：第1版 ·装帧：精装 ·开本 ...
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作大范围运动柔性结构的耦合动力学 |
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作大范围运动柔性结构的耦合动力学 |
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基本信息·出版社：科学出版社
·页码：158 页
·出版日期：2007年05月
·ISBN：7030189434
·条形码：9787030189431
·版本：第1版
·装帧：精装
·开本：32
·正文语种：中文
·图书品牌：科瀚伟业
内容简介 《作大范围运动柔性结构的耦合动力学》介绍了作大范围运动柔性结构的耦合动力学，其中包括作大范围运动弹性梁的耦合动力学、作大范围运动弹性薄板耦合动力学、作大范围运动弹性梁频率与模态的精确解、作大范围运动弹性结构频率与模态的摄动解、包含梁式和板式柔性构件的柔性多体系统耦合动力学，最后介绍了《作大范围运动柔性结构的耦合动力学》的研究成果在卫星里带柔性部件中的应用。《作大范围运动柔性结构的耦合动力学》可供力学、航空航天、机械和结构工程等领域的科技工作者和高等院校相关专业的师生参考。
编辑推荐 《作大范围运动柔性结构的耦合动力学》为科学出版社出版发行。
目录 前言
第1章 绪论
1.1 工程背景
1.2 作大范围运动柔性结构耦合动力学的研究现状
1.2.1 传统混合坐标建模方法的缺陷
1.2.2 传统混合坐标建模方法的修正
1.3 作大范围运动柔性结构耦合动力学研究中的若干问题
1.3.1 作大范围运动柔性结构耦合动力学建模理论
1.3.2 作大范围运动柔性结构耦合动力学离散机理
1.3.3 作大范围运动柔性结构耦合动力学研究中浮动坐标系的选取
1.4 本书主要研究内容
第2章 作大范围运动弹性梁耦合动力学
2.1 引言
2.2 作大范围转动弹性梁耦合动力学建模理论
2.2.1 作大范围转动弹性梁的运动学描述
2.2.2 弹性梁上任意点与其对应中线上点的位移关系
2.2.3 惯性力所做的虚功
2.2.4 弹性梁的变形能
2.2.5 作大范围转动弹性梁的离散动力学方程
2.3 作大范围转动弹性梁的动力学性质
2.3.1 作大范围转动弹性梁横向振动特性
2.3.2 作大范围转动弹性梁纵横振动数值模拟
2.4 作大范围转动弹性梁的稳定性分析
2.4.1 固结在作大范围转动刚体上弹性梁的两种动力学模型
2.4.2 传统动力学模型的线性稳定性分析
2.4.3 传统动力学模型的非线性稳定性分析
2.4.4 耦合动力学模型的非线性稳定性分析
2.5 作大范围平动弹性梁的耦合动力学
2.5.1 作大范围平动弹性梁运动学描述
2.5.2 作大范围平动弹性梁耦合动力学模型
2.5.3 作大范围平动弹性梁耦合动力学性质
2.5.4 作大范围平动弹性梁混沌性质
2.6 小结
第3章 作大范围运动弹性薄板耦合动力学
3.1 引言
3.2 作大范围运动弹性薄板耦合动力学建模理论
3.2.1 作大范围运动弹性薄板的动能
3.2.2 作大范围运动弹性薄板的势能
3.2.3 作大范围运动弹性薄板的中面耦合变形
3.2.4 作大范围运动弹性薄板耦合非线性动力学控制方程
3.3 作大范围运动四边简支弹性薄板的离散动力学方程
3.4 考虑几何非线性和中面耦合变形的动力学响应
3.5 只考虑几何非线性系统的动力学响应
3.6 只考虑中面耦合变形系统的动力学响应
3.7 在参数激励与强迫激励联合作用下的主共振分析
3.8 在参数激励与强迫激励联合作用下1/2亚谐共振分岔
3.9 小结
第4章 作大范围运动弹性梁频率及模态的精确解
4.1 引言
4.2 作大范围运动弹性梁的动力学控制方程
4.3 作大范围运动简支梁的振动频率与模态
4.3.1 横向振动解的周期性
4.3.2 横向振动模态的解析解
4.4 作大范围运动悬臂梁的振动频率与模态
4.5 小结
第5章 作大范围运动柔性结构频率及模态的摄动解
5.1 引言
5.2 作大范围运动柔性结构频率和模态的摄动理论
5.3 作大范围运动柔性结构频率和模态的一阶摄动解
5.4 作大范围运动柔性结构频率和模态的二阶摄动解
5.5 作大范围运动弹性梁频率和模态的摄动近似解
5.6 小结
第6章 柔性多体系统耦合动力学
6.1 引言
6.2 单柔性梁的动力学方程
6.3 邻接物体的运动学递推关系
6.4 树系统动力学方程的递推组集
6.5 算例
6.6 小结
第7章 带柔性部件卫星耦合动力学
7.1 引言
7.2 带柔性部件卫星动力学建模理论
7.3 三种模型的动力学和运动学性质的仿真比较
7.4 某卫星动力学控制参数的计算
7.4.1 太阳阵的构形和尺寸
7.4.2 太阳阵的质量分布
7.4.3 太阳阵展开状态频率及模态实测值
7.4.4 太阳帆板挠性与卫星本体之间耦合系数矩阵
7.5 小结
参考文献
……
序言 作大范围运动柔性结构耦合动力学是研究在经历大范围运动与柔性体变形运动之间相互耦合时的动力学行为的。变形运动与刚体运动的同时出现及其相互耦合正是作大范围运动柔性结构耦合动力学的主要特征，这个特征使得其动力学行为与一般简单动力系统不同，它是一个时变、高度非线性的复杂系统。
作大范围运动柔性结构耦合动力学是在航空航天、机器人、地面车辆、机械系统和兵器工业等领域向轻质、高速、高精度、大型和复杂方向发展，以提高运作效率、减小能量耗损和适应复杂运行环境能力等，是在高新技术工程应用和市场竞争的背景下发展起来的，并与迅速发展起来的计算机技术密不可分。
自1987年Kane指出作大范围运动弹性梁的动力刚化现象以后，国内外学者对作大范围运动柔性结构的耦合动力学行为展开了大量的研究工作，并取得了长足的进步。但绝大部分研究工作是对传统混合坐标模型进行修正以及如何采用不同的研究方法去寻找动力刚度项，且基于不同的近似方法，都得到了动力刚度项，形式各异，只适用于它们各自特别的场合。因此，哪种动力学模型更合理、更能反映刚一柔耦合问题的实质，一直是一个值得探讨的问题。
自1995年以来，作者开始涉足该领域的研究，在认真总结国内外学者研究的基础上，认为柔性多体系统刚一柔耦合动力学建模应该从分析力学和连续介质力学的基本原理出发，找出多刚体系统动力学和结构动力学所作的假设或理想条件在柔性多体系统中的不合理性，然后建立较高近似的刚一柔耦合动力学的理论，这样不仅能得到正确反映这种耦合的动力刚度项，而且还能揭示这种耦合效应是否对系统动力学性质还具有其他影响。基于这种想法，作者进行了十多年的探索，并将这十多年在该领域的研究工作总结于本书中。
文摘 插图：
第4章 作大范围运动弹性梁
频率及模态的精确解
4.1 引言
传统作大范围运动弹性结构动力学建模方法虽然考虑了构件弹性变形运动与大范围刚体运动之间的相互耦合，但它直接套用了已成熟的刚体系统动力学和结构动力学的某些结果，而这些结果是以一定假设为前提。这些假设在它们各自的领域是合理的，但是一旦在大范围刚体运动和变形运动相互耦合时，这些假设将失去其合理性，甚至产生错误的结论。该方法首先在建模过程中套用了结构动力学中对构件弹性变形运动的假设，忽略了某些在结构动力学中对动力学性态影响很小的变形量，而这些变形量一旦与大范围运动相耦合，将对系统动力学性态产生显著的影响。
在第2、3章中从分析动力学和连续介质力学出发分别对作大范围刚体运动弹性梁和薄板的耦合动力学性质进行了研究，找出了在结构动力学中由于对其动力学性质影响小而被忽略的中线（面）耦合变形量，而其一旦与大范围运动相耦合，将对该类系统的动力学性质产生本质的影响。
另外，传统作大范围运动柔性结构动力学分析在离散过程中直接套用了结构动力学中无大范围运动弹性结构的振动固有频率及模态振型的分析结果，没有考虑大范围刚体运动对弹性变形运动振动频率和振型模态的影响，不能充分考虑两种运动之间的相互耦合作用，因此作大范围运动柔性结构耦合动力学建模的另外一个关键问题就是在对系统中作大范围运动弹性结构的变形位移采用模态离散时如何将大范围运动对构件的振动频率和模态的影响考虑进去。
