兵器装备工程学报2024,Vol.45Issue(3) :50-56.DOI:10.11809/bqzbgcxb2024.03.007

轴向移动内压力梁动力学的动网格法

The moving mesh method for the dynamics of an axially moving beam subject to inner pressure

郑伶俐 华洪良 吴小锋 蔡宪逸 廖振强
兵器装备工程学报2024,Vol.45Issue(3) :50-56.DOI:10.11809/bqzbgcxb2024.03.007

轴向移动内压力梁动力学的动网格法

The moving mesh method for the dynamics of an axially moving beam subject to inner pressure

郑伶俐 1华洪良 2吴小锋 2蔡宪逸 3廖振强4
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作者信息

  • 1. 常州机电职业技术学院 机械工程学院,江苏 常州 213164;南京理工大学 机械工程学院,南京 210094
  • 2. 常州工学院 航空与机械工程学院,江苏 常州 213032
  • 3. 国创移动能源创新中心(江苏)有限公司,江苏 常州 213161
  • 4. 南京理工大学 机械工程学院,南京 210094
  • 折叠

摘要

面向轴向移动内压力梁结构动力学特性研究,采用Lagrangian方法建立了轴向移动内压力梁的运动控制方程,基于有限元动网格法对轴向移动梁运动控制方程进行离散.将内压力作为边界条件,采用Newmark-β时间积分方法计算轴向移动梁动力学响应,并开展动力学特性研究.结果表明,建立的有限元动网格模型能够有效地实现轴向移动内压力梁动力学响应计算.轴向移动内压力梁在收缩运动过程中,自由端振动频率将逐渐增加.悬臂长度对梁自由端振动频率具有显著影响.同时,结构振动频率随内压力的增加而增加.本文中建立的有限元动网格模型能够为轴向移动内压力梁动力学研究提供新方法.

Abstract

To study the dynamic characteristics of an axially moving beam subjected to inner pressure,the equations of motion are obtained via Lagrangian method and are discretized using the finite element method with moving mesh.The dynamic responses of the axially moving beam subjected to inner pressure are analyzed by Newmark-β time integration method.The results show that:the established finite element dynamic mesh model could effectively achieve the computation of the dynamic response of axially moving internal pressure beams.During the contraction movement of the axially moving internal pressure beam,the frequency of free end vibration will gradually increase.The cantilever length has a significant effect on the free end vibration frequency of the beam.At the same time,the structural vibration frequency increases with the increase of internal pressure.The finite element dynamic mesh model established in this paper could provide a new method for the dynamic study of axially moving internal pressure beams.

关键词

轴向移动梁/动网格法/内压力/有限元法

Key words

axially moving beam/moving mesh/inner pressure/finite element method

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基金项目

国家自然科学基金(52305008)

常州市科技计划(CJ20230038)

出版年

2024
兵器装备工程学报
重庆市(四川省)兵工学会 重庆理工大学

兵器装备工程学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子:0.478
ISSN:2096-2304
参考文献量36
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