电磁轨道发射时导轨在阶跃载荷作用下的数学模型构建

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电磁发射技术(Electromagnetic Launch, EML)的原理早在19世纪初就已有人提出。到20世纪70年代电磁发射技术取得了重大的突破,在军事、民用和工业领域都具有广泛应用前景。最近的研究都以伯努利—欧拉梁为模型,论文在其基础上以铁摩辛柯梁为理论基础构建了数学模型。  论文研究了电磁轨道装置发射时,将导轨模拟为阶跃载荷作用下弹性基础梁模型—铁摩辛柯梁的数学模型,讨论了剪力变形对梁的动态响应。分析了梁在不同边界条件下的数学模型及控制方程,利用分离变量法得到方程的解,并运用Matlab软件给出了数值算例。这将为导轨的全面受力分析,数学模型的建立及其求解奠定基础。  首先,分析了导轨模拟为有限长的铁摩辛柯梁的数学模型,讨论了梁作为简支梁,即边界条件下梁的两端都是铰支端的情况,给出了其在阶跃载荷作用下的数学模型及其位移形式的控制方程。并利用变量分离法,拉格朗日方程,数学分析的相关理论及Matlab软件给出了梁的运动微分方程的数值解及数值算例,证明了剪力修正系数对梁的影响。  其次,讨论了导轨作为悬臂梁,即边界条件下梁的两端一端为固定端一端为自由端的情况,同样也给出了其在阶跃载荷作用下的数学模型及控制方程,考察了梁的运动微分方程的解及数值算例。  最后,研究了导轨的边界条件是两端一端为固定端一端为铰支端的情况,得到了其在阶跃载荷作用下的数学模型及控制方程,并分析了梁的运动微分方程,得到了数值解。
其他文献
均衡约束数学规划问题(简称MPEC),也称为均衡约束优化问题或者均衡问题,起源于经济问题,与著名的stackelberg对策论有着紧密联系,也是双层规划论问题的一般化推广.这一类问题