导读:本文包含了谐波平衡法论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:谐波,系统,增量,近似,数值,气动力,弹性。
谐波平衡法论文文献综述
李响,张业伟,丁虎,陈立群[1]（2019）在《谐波平衡法与复平均法计算强非线性系统稳态响应的区别》一文中研究指出近些年,很多学者致力于利用非线性增强振动响应减少的效果或者能量采集器的效率.因而非线性系统的响应值需要从理论计算方面更准确地预测.另外,根据学者已取得的研究成就,非线性能量汇(NES)中存在的立方刚度非线性可以将结构中宽频域的振动能量传递至非线性振子部分.文章将一种由NES和压电能量采集器组成的NES-piezo装置与两自由度主结构耦合连接,系统受谐和激励作用.文章采用谐波平衡法和复平均法分别推导了系统稳态响应,参照数值结果,对比两种近似解析方法在求解强非线性系统稳态响应时的异同.计算结果表明,系统体现较弱非线性时,二者计算结果差异很小;当系统体现强非线性时,复平均法不能准确地呈现系统高阶响应,提高阶数的谐波平衡法能更准确地表示系统响应值.基于谐波平衡法和数值算法,讨论NES-piezo装置对于系统宽频域减振的影响.与仅加入非线性能量汇情况对比,结果表明NES-piezo装置不会恶化宽频域减振效果,并且在第一阶共振频率附近,可以稍微提高结构减振效率.另外,计算结果也表明,采用恰当的NES-piezo装置可实现宽频域范围的结构减振和压电能量采集一体化.此项研究工作为研究不同情形强非线性系统的响应提供了理论方法的指导.另外,研究结果也为宽频域范围的结构减振和压电能量采集一体化提供了理论依据.(本文来源于《固体力学学报》期刊2019年05期）
倪迎鸽,吕毅,张伟[2]（2019）在《非光滑气动弹性系统的修正增量谐波平衡法》一文中研究指出针对非光滑气动弹性系统,结合增量谐波平衡方法和快速傅里叶变换,提出了改进的增量谐波平衡方法;通过对数值解进行傅里叶变换,确定响应中的主导频率,然后利用获得的主导频率建立增量谐波平衡方程,获得较少数目的线性化代数方程组,求解该线性化代数方程组,得到高阶近似解;以迟滞非线性和间隙非线性的气动弹性系统为例,将本文的方法获得了系统的响应与数值解对比,验证本方法的准确性,讨论了谐波个数对解精度影响以及两种非光滑系统中的参数对响应幅值的影响。(本文来源于《兵器装备工程学报》期刊2019年09期）
杜兴丹[3]（2019）在《基于牛顿谐波平衡法非线性包装系统跌落冲击动力学性能研究》一文中研究指出经济飞速发展,商品流通持续不断。尽管现在物流体系逐渐完善,但商品在运输、装卸等流通过程中跌落破损的现象仍有发生。包装动力学中,由于缓冲材料的非线性使得缓冲包装系统多为非线性系统,以非线性动力学方程解析分析方法研究非线性跌落冲击动力学问题,能获得系统响应的解析表达式,对非线性缓冲包装系统动态性能分析、评价以及设计具有一定的理论指导意义。牛顿谐波平衡法为求解非线性保守系统振动问题的近似分析方法,该法可避免谐波平衡法求解复杂非线性代数方程组的问题,且不要求非线性方程含有小参数,对强非线性振动问题可获得高精度的解析逼近解。针对产品流通环节的跌落冲击问题,引入牛顿谐波平衡方法,建立适用于跌落冲击问题的近似解析分析方法,获得一阶、二阶以及叁阶近似解。针对叁次型、正切型、双曲正切型以及悬挂系统等典型非线性系统,建立跌落冲击动力学方程,引入无量纲参数,对动力学方程进行无量纲处理,通过系统恢复力特性的分析,典型非线性系统无量纲动力学方程统一归结为含叁次项和叁次—五次项的非线性保守系统无量纲动力学方程。以含叁次项非线性无量纲跌落冲击动力学方程为研究对象,应用牛顿谐波平衡法,获得系统一阶、二阶、叁阶近似解统一形式,得到系统无量纲位移响应最大值、无量纲加速度响应最大值和跌落冲击时间解析表达。分别以叁次型缓冲包装系统(硬弹簧特性)、含叁次项的悬挂系统(软弹簧特性)为例,验证NHB解析解精度,与四阶龙格—库塔数值分析结果及変分迭代法近似分析解比较,算例分析表明:牛顿谐波平衡法二阶、叁阶近似解析解误差控制在2.5%以内,其精度满足工程要求,且NHB叁阶近似解精度最高;以叁阶近似解获得的无量纲加速度响应最大值为基础,建立系统跌落破损评价代数方程,获得系统跌落破损评价曲线(曲面)。以含叁—五次项非线性无量纲跌落冲击动力学方程为研究对象,应用牛顿谐波平衡法,获得系统跌落冲击响应一阶、二阶、叁阶近似解以及系统无量纲位移响应最大值、加速度最大值和跌落冲击时间解析表达。以含叁—五次项的正切型系统(硬弹簧特性)、悬挂系统(软弹簧特性)为例,验证牛顿谐波平衡法的解析解精度,与四阶龙格—库塔法数值分析结果比较,算例分析表明:牛顿谐波平衡法的二阶、叁阶近似解误差控制在2%以内,且叁阶近似解精度优于二阶近似解;对于悬挂系统,虽叁—五次项的非线性动力学方程比叁次项非线性动力学方程更接近实际,但其NHB近似解精度不一定能够提高,且求解难度相对增加。以牛顿谐波平衡法叁阶近似解获得的无量纲加速度响应最大值解析表达式为基础,建立系统跌落破损评价代数方程,获得系统跌落破损边界曲线(曲面)。(本文来源于《江南大学》期刊2019-06-01）
柴振霞,刘伟,杨小亮,周云龙[4]（2019）在《可变周期谐波平衡法求解周期性非定常涡脱落问题》一文中研究指出谐波平衡法是一种高效周期性非定常流动频域计算方法.本文研究可变周期谐波平衡法,通过求解Navier-Stokes方程模拟低速不可压条件下的二维钝体绕流周期性非定常涡脱落问题.对于这类流动变化周期未知的非定常问题,将涡脱落周期T作为变量,采用基于残差导数的可变周期计算方法推进求解.以圆柱绕流和方柱绕流为例,研究考察了谐波平衡法的计算精度和效率,并分析研究了不同参数对计算结果的影响.针对圆柱绕流问题,采用叁种不同优化方法进行周期T的迭代计算,对比研究了它们的计算精度和效率.计算结果表明:谐波平衡法采用3个谐波数就可以准确模拟周期性非定常涡脱落问题,辨识的涡脱落频率和阻力系数与实验值及其他数值结果一致,与时域方法相比该方法具有较高的计算效率.不同优化方法的计算结果相同,共轭梯度法和牛顿法的收敛速度与最速下降法采用较大搜索步长时的收敛速度一致.由于牛顿法没有参数问题,因此该方法在工程计算中更有优势.(本文来源于《物理学报》期刊2019年12期）
刘志伟[5]（2019）在《基于谐波平衡法的超声波焊接热—力耦合分析》一文中研究指出机械装备轻量化和长寿命的设计要求,促使轻质材料使用比重增加。由于超声波焊接技术具有环保、高效率、低能耗以及适合自动化生产等优点,工业加工制造环节常采用超声波焊接连接各类轻质材料。超声波焊接技术应用广泛,可用于异种金属间、聚合物基复合材料间以及金属与聚合物基复合材料间的连接。准确的预测焊接中结构的动力学和热力学行为是深入理解超声波焊接过程的关键。从非线性动力学的角度出发,由于振动激励源呈现周期性、焊接界面存在非线性接触,因此超声波焊接系统属于周期性的非线性动力系统,可基于非线性动力学的方法进行研究。谐波平衡法是一种可预测周期性的非线性系统动力学行为的有效方法,本文基于广义谐波平衡法发展了一种频域计算方法用以求解系统的周期解。在该频域方法的基础上,同时考虑轻质材料超声波焊接过程热-力耦合的特点,构建了可全面分析预测焊接中结构动力学与热力学行为的数值方法。结合实验验证对比,成功地将该数值方法应用于Cu-Al超声波金属焊接、AA2024-碳纤维增强尼龙6(CF/PA6)复合材料超声波金属焊接以及CF/PA6复合材料间超声波塑料焊接的研究中。主要的工作包括:1.针对超声波振动焊接中工件非线性振动求解这一难点,结合广义谐波平衡法和牛顿-拉普森迭代方法,引入复数阶导数近似方法计算雅可比矩阵,提出了一种全新的频域计算方法,实现了准确、高效的计算非线性系统的周期响应和非线性力。为了验证该方法的准确性,以受周期性外力作用的Duffing振子、简化的非线性Jeffcott转子和短轴承转子系统为例,求解得到了系统相应的周期运动,结合解析方法和四阶龙格-库塔法计算结果对比验证,证明了方法的准确性和适用性。2.在频域计算方法分析结构动力学的基础上,构建了分析异种金属间超声波金属焊接结构动力学与热力学行为的数值方法。具体而言,将热-力耦合的焊接过程解耦为稳态结构振动和瞬态热传导,并考虑两者间的相互作用。引入界面非线性接触模型模拟焊接界面粘连、滑动和分离交替变化的接触状态。结合本文提出的频域计算方法和有限元法求解焊接中结构动力学响应,以摩擦产热为热源,分析了工件在焊接中的热传导过程。通过分析焊接界面摩擦力,研究焊接界面的非线性接触状态的变化过程。为了验证数值方法的准确性,以Cu-Al超声波金属焊接为实验对象,设计并进行了 12组焊接参数下的实验,对比实验和数值模拟结果,并分析了不同焊接设置参数对焊接界面升温过程的影响,给出了焊接界面不同时刻下的温度分布。3.构建了分析金属与聚合物基复合材料超声波金属焊接结构动力学和热力学行为的数值方法。金属与聚合物基复合材料超声波金属焊接的相关研究较少,焊接产热过程有待深入研究,尤其是数值模拟方面。针对这一问题,本文在充分考虑非线性接触模型、热-力耦合以及摩擦产热的基础上,分析材料粘弹性行为对结构振动和产热的影响,将粘弹性材料耗能模量的影响考虑进结构振动阻尼因子中,在产热部分加入粘弹性产热,并考虑焊接中金属薄片和复合材料板间的热传导。采用频域计算方法和有限元高效准确地求解结构振动,将得到的结构位移响应转换为结构的应变响应,进而全面计算摩擦产热和粘弹性产热。以焊接界面中心处摩擦力为分析对象,分析了不同参数组合对其界面非线性接触状态的影响。以AA2024与CF/PA6复合材料的超声波金属焊接为具体的研究对象,从实验和数值两个方向出发,交叉验证,并分析了不同夹紧压力和振幅的组合对焊接界面温升过程的影响。4.研究了聚合物基复合材料超声波塑料焊接的结构动力学和热力学行为。将前文构建的方法流程应用于超声波塑料焊接中,扩大方法的适用范围。以焊接界面法向位移响应和压力为对象,研究了界面的接触和分离状态。详细分析各类焊接设置参数对结构温度变化过程的影响,包括振幅、预压力、焊头下压速度与焊接时间。除此之外,还列出了焊接过程中摩擦产热和粘弹性产热的变化过程,并分析焊接界面接触状态的变化。(本文来源于《大连理工大学》期刊2019-03-15）
倪迎鸽,杨宇,张伟[6]（2019）在《增量谐波平衡法在分段结构非线性气动弹性系统的求解》一文中研究指出将增量谐波平衡法推广至分段结构非线性气动弹性系统的周期响应分析中。对分段结构非线性气动弹性方程,推导其增量谐波平衡过程,研究了分段非性项的处理方法;实现了非线性气动弹性方程到线性化代数方程组的转化,可以为其他的分段非线性的处理提供思路。为了加快收敛过程,通过对数值解进行快速傅里叶变换,获得响应中的主导频率成分,避免了盲目地对系统解形式进行假设;最终可以快速地获得响应近似周期解。与数值结果进行对比,验证了求解方法的正确性;同时讨论了谐波项数对解的精度的影响以及间隙和刚度比对响应幅值的影响。基于增量谐波平衡法可以快速地获得分段结构非线性气动弹性系统的响应,拓展了增量谐波平衡法的应用范围。(本文来源于《科学技术与工程》期刊2019年03期）
穆雪恒,穆慧杰,康玉辉[7]（2018）在《基于谐波平衡法的储油罐幅频特性研究》一文中研究指出为揭示隔震储油罐幅频特性和提高储油罐的抗震性能,建立了叁质点体系隔震储油罐系统非线性动力学模型,将地震波简化为简谐波,推导出微分方程组,对微分方程组进行无量纲化处理,然后通过谐波平衡法将微分方程组转化为非线性方程组,最后利用数值分析软件MATLAB求解非线性方程组并绘制幅频响应曲线。研究结果表明,激励频率变化时,得到的系统各部分幅频响应幅值不同,最大值出现在Ux上,超过最大值后系统响应幅值整体呈下降趋势;ζx对幅频响应曲线影响最大,ζx越小得到的幅值越大,增加ζx有助于提高储油罐的抗震性能。(本文来源于《机械设计与制造工程》期刊2018年12期）
国忠金,张伟,夏丽莉[8]（2018）在《基于余量谐波平衡法的质点振动系统高阶近似与频率响应分析》一文中研究指出基于谐波平衡方法,构建了用于研究旋转抛物线上的质点运动系统的余量谐波平衡解程序。获得了系统高阶解析近似振动频率及稳态响应。研究了系统稳态下的振动频率随系统非线性项系数、初始振幅、线性刚度系数的变化趋势,给出了初始振幅、非线性项系数对系统振动频率响应的影响。研究结果表明,给出的2-阶余量谐波平衡近似比已有的方法结果更加精确,其相对误差大大降低,系统稳态下的振动频率随非线性项系数、初始振幅的增大而减少,随线性刚度系数的增大而增大。(本文来源于《振动与冲击》期刊2018年20期）
罗骁,张新燕,张珺,李立州,杨明磊[9]（2018）在《基于谐波平衡法的尾流激励的叶片振动降阶模型方法》一文中研究指出在航空发动机中下游叶片在上游尾流的作用下易发生受迫振动,严重影响叶片的颤振和疲劳性能.对于这种尾流作用下复杂的流固耦合情况需要一种有效的方法来分析.针对这一问题,提出了基于谐波平衡法的尾流激励的叶片振动降阶模型方法.该方法首先将上游尾流Fourier(傅立叶)分解为若干尾流谐波,并计算各尾流谐波下叶片气动力谐波的振幅,得到尾流引起的叶片气动力;再通过叶片的结构运动方程和气动力降阶模型的耦合分析尾流激励下叶片的振动.算例结果表明,该方法可以快速准确地分析尾流激励下叶片的振动特性.(本文来源于《应用数学和力学》期刊2018年08期）
柴振霞,刘伟,刘绪,杨小亮[10]（2017）在《谐波平衡法数值模拟周期性非定常流动》一文中研究指出谐波平衡法是目前非定常流动数值研究中颇受关注的频域计算方法,该方法计算效率高,特别是对于周期性非定常流动问题具有明显的计算优势。采用谐波平衡法数值模拟高超声速导弹标模模型在不同参数下的强迫俯仰振动,重建气动力/力矩系数迟滞曲线,将计算结果与时域方法相比较,详细考察谐波平衡法的计算精度、效率和内存需求,分析不同参数对谐波平衡法计算的影响。计算结果表明,谐波平衡法适用于中小振幅下的非定常流动计算,且计算时间基本不受减缩频率的影响,对于长周期低频问题,较时域方法有明显计算优势。(本文来源于《国防科技大学学报》期刊2017年04期）
谐波平衡法论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
针对非光滑气动弹性系统,结合增量谐波平衡方法和快速傅里叶变换,提出了改进的增量谐波平衡方法;通过对数值解进行傅里叶变换,确定响应中的主导频率,然后利用获得的主导频率建立增量谐波平衡方程,获得较少数目的线性化代数方程组,求解该线性化代数方程组,得到高阶近似解;以迟滞非线性和间隙非线性的气动弹性系统为例,将本文的方法获得了系统的响应与数值解对比,验证本方法的准确性,讨论了谐波个数对解精度影响以及两种非光滑系统中的参数对响应幅值的影响。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
谐波平衡法论文参考文献
[1].李响,张业伟,丁虎,陈立群.谐波平衡法与复平均法计算强非线性系统稳态响应的区别[J].固体力学学报.2019
[2].倪迎鸽,吕毅,张伟.非光滑气动弹性系统的修正增量谐波平衡法[J].兵器装备工程学报.2019
[3].杜兴丹.基于牛顿谐波平衡法非线性包装系统跌落冲击动力学性能研究[D].江南大学.2019
[4].柴振霞,刘伟,杨小亮,周云龙.可变周期谐波平衡法求解周期性非定常涡脱落问题[J].物理学报.2019
[5].刘志伟.基于谐波平衡法的超声波焊接热—力耦合分析[D].大连理工大学.2019
[6].倪迎鸽,杨宇,张伟.增量谐波平衡法在分段结构非线性气动弹性系统的求解[J].科学技术与工程.2019
[7].穆雪恒,穆慧杰,康玉辉.基于谐波平衡法的储油罐幅频特性研究[J].机械设计与制造工程.2018
[8].国忠金,张伟,夏丽莉.基于余量谐波平衡法的质点振动系统高阶近似与频率响应分析[J].振动与冲击.2018
[9].罗骁,张新燕,张珺,李立州,杨明磊.基于谐波平衡法的尾流激励的叶片振动降阶模型方法[J].应用数学和力学.2018
[10].柴振霞,刘伟,刘绪,杨小亮.谐波平衡法数值模拟周期性非定常流动[J].国防科技大学学报.2017
论文知识图
