旋转运动柔性梁与弹性柱碰撞的动力学响应

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本文利用Lagrange方程,运用假设模态法,建立了离散的一维弹性柱,计入轴向变形的旋转运动柔性梁,以及一类梁-柱结构的动力学方程。针对此类梁-柱结构推导了梁和柱的材料不同时的正交性条件。利用编制的程序对一维弹性柱,计入轴向变形的旋转运动柔性梁,以及此类梁-柱结构在初始速度作用下的动力学响应进行了数值仿真,得出了比较理想的结果。观察到了弹性变形和大范围运动之间的相互影响,研究了结构中碰撞力的时间历程,验证了边界条件、结构中的位移连续条件和应力连续条件。 利用得出的一维弹性柱,计入轴向变形的旋转运动柔性梁,以及此类梁-柱结构的动力学方程,从改变模型结构的角度研究了梁、柱的多次撞击。文中给出了碰撞和分离的判断条件,以及模型结构改变时对初始条件的处理方法。利用编制的程序对碰撞过程进行了数值仿真,观察到了多次撞击以及一次宏观撞击中多次微碰撞的现象,得出了整个过程中梁、柱的动力学响应和碰撞力的时间历程。
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