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基于角度坐标描述的三维柔性大变形梁动力学建模方法研究

摘要第3-5页
ABSTRACT第5-7页
第1章 绪论第15-31页
    1.1 课题背景及研究意义第15-18页
        1.1.1 课题背景第15-18页
        1.1.2 研究目的及意义第18页
    1.2 柔性梁多体建模研究现状第18-28页
        1.2.1 运动-弹性动力学方法第18页
        1.2.2 混合坐标法第18-21页
        1.2.3 几何精确梁模型第21-25页
        1.2.4 绝对节点坐标法第25-26页
        1.2.5 基于角度坐标描述的平面梁单元研究进展第26-28页
    1.3 电梯绳索系统研究现状第28-29页
    1.4 本文主要内容第29-31页
第2章 基于欧拉四元数的三维不可伸长欧拉-伯努利梁C~0单元建模研究第31-58页
    2.1 引言第31页
    2.2 三维欧拉伯努利梁运动学描述第31-35页
        2.2.1 基本运动学描述第32-33页
        2.2.2 欧拉四元数基础理论第33-35页
    2.3 空间离散第35-37页
    2.4 控制方程第37-42页
        2.4.1 动能第37-40页
        2.4.2 广义弹性力第40-41页
        2.4.3 广义外力第41-42页
        2.4.4 动力学控制方程第42页
    2.5 平衡位置、固有频率和模态第42-44页
        2.5.1 平衡位置第42-43页
        2.5.2 固有频率和模态第43-44页
    2.6 数值求解算法第44-47页
        2.6.1 降阶为指数1的微分代数方程进行求解第44-45页
        2.6.2 降阶为指数2的微分代数方程进行求解第45页
        2.6.3 直接求解指数3的微分代数方程第45-47页
    2.7 仿真算例第47-57页
        2.7.1 静力学问题第47-50页
        2.7.2 固有频率和模态第50-53页
        2.7.3 动力学响应第53-57页
    2.8 本章小结第57-58页
第3章 基于欧拉四元数的三维不可伸长欧拉-伯努利梁C~1单元建模研究第58-78页
    3.1 引言第58页
    3.2 运动学描述和空间离散第58-60页
    3.3 控制方程第60-65页
        3.3.1 动能第60-62页
        3.3.2 广义弹性力第62-64页
        3.3.3 广义外力第64-65页
        3.3.4 动力学控制方程第65页
    3.4 仿真算例第65-77页
        3.4.1 悬臂曲梁的大变形分析第65-66页
        3.4.2 螺旋弹簧刚度第66-69页
        3.4.3 悬臂梁动力学响应第69-70页
        3.4.4 旋转梁第70-74页
        3.4.5 简支-自由梁自由下落第74-75页
        3.4.6 旋转轴第75-77页
    3.5 本章小结第77-78页
第4章 三维可伸长欧拉-伯努利梁建模及其在电梯随行缆绳建模中的应用第78-100页
    4.1 引言第78页
    4.2 三维可伸长欧拉梁的动力学描述第78-80页
        4.2.1 运动学描述第78-79页
        4.2.2 空间离散第79-80页
    4.3 控制方程第80-86页
        4.3.1 动能第80-82页
        4.3.2 广义弹性力和广义外力第82-83页
        4.3.3 动力学控制方程第83页
        4.3.4 平衡位置,固有频率和模态第83-85页
        4.3.5 标准问题验证第85-86页
    4.4 电梯随行缆绳建模与分析第86-99页
        4.4.1 平衡位置第87-89页
        4.4.2 固有频率和模态第89-93页
        4.4.3 电梯轿厢竖直运动引起的随行缆绳自由振动第93-95页
        4.4.4 建筑摇摆引起的随行缆绳强迫振动第95-99页
    4.5 本章小结第99-100页
第5章 基于欧拉四元数的三维剪切梁建模方法研究第100-114页
    5.1 引言第100页
    5.2 三维剪切梁动力学描述第100-102页
        5.2.1 运动学描述第100-102页
        5.2.2 空间离散第102页
    5.3 控制方程第102-106页
        5.3.1 动能第102-105页
        5.3.2 广义弹性力和广义外力第105-106页
        5.3.3 动力学控制方程第106页
    5.4 数值仿真第106-113页
        5.4.1 悬臂梁自由端作用集中力第106-108页
        5.4.2 固定-铰接圆拱作用集中力第108-109页
        5.4.3 轴向压力作用下悬臂梁的固有频率第109-112页
        5.4.4 旋转曲梁第112-113页
    5.5 本章小结第113-114页
第6章 基于转动向量的三维剪切梁建模方法研究第114-134页
    6.1 引言第114页
    6.2 三维剪切梁动力学描述第114-116页
        6.2.1 转动向量第114-115页
        6.2.2 空间离散第115-116页
    6.3 控制方程第116-120页
        6.3.1 动能第116-118页
        6.3.2 广义弹性力,阻尼力和外力第118-120页
        6.3.3 动力学控制方程第120页
    6.4 转动向量的奇异性第120-122页
    6.5 数值仿真第122-133页
        6.5.1 悬臂梁弯曲成圆环第122-123页
        6.5.2 悬臂梁自由端作用集中力第123-128页
        6.5.3 简支-自由梁自由下落第128-129页
        6.5.4 旋转梁第129-133页
    6.6 本章小结第133-134页
结论第134-137页
参考文献第137-149页
附录A (?)表达式第149-152页
附录B (?)表达式第152-155页
附录C 可伸长平面剪切悬臂梁精确解第155-158页
攻读博士学位期间发表的学术论文第158-161页
致谢第161-162页
个人简历第162页

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