国家教育部博士点基金(20126102110023)
- 作品数：19 被引量：70H指数：5
- 相关作者：邓子辰张凯王艳胡伟鹏王博更多>>
- 相关机构：西北工业大学大连理工大学湖南大学更多>>
- 发文基金：国家教育部博士点基金国家自然科学基金工业装备结构分析国家重点实验室开放基金更多>>
- 相关领域：理学航空宇航科学技术一般工业技术电气工程更多>>
- 空间太阳能电站的轨道、姿态和结构振动的耦合动力学建模及辛求解被引量：11
- 2016年
- 作为一种从太空获得清洁能源的系统,空间太阳能电站(SPS)吸引着许多国家和科研机构的关注.由于其超大、超轻的柔性结构特点,研究其在轨动力学行为时需要考虑轨道、姿态和结构振动的耦合作用.本文在考虑地球的非球形摄动影响下,建立了集成对称聚光系统(ISC)的动力学模型.通过Legendre变换引入广义动量,在Hamilton体系下建立了其轨道、姿态、轴向振动耦合的动力学方程.采用辛Runge-Kutta方法对耦合动力学方程进行数值求解.根据数值结果,分别研究了其在地球同步轨道下二阶摄动项对轨道、姿态和结构振动的影响,并分析了总能量的变化情况.
- 魏乙邓子辰李庆军文奋强
- 关键词：空间太阳能电站
- 结构动力方程求解的改进精细Runge-Kutta方法被引量：5
- 2015年
- 在已有精细Runge-Kutta(龙格-库塔)方法的基础上,考虑了状态空间方程非齐次项的特点和外荷载的特殊性,提出了求解结构动力方程的改进精细Runge-Kutta方法.通过对矩阵进行分块计算,在利用原有精细Runge-Kutta方法高精度的同时进一步提高了计算效率,有利于大型结构的长时间仿真.将改进精细Runge-Kutta方法应用于结构动力方程求解,为其求解提供一种新方法.数值算例表明了改进方法的正确性和有效性.
- 张继锋邓子辰张凯
- 关键词：结构动力方程精细积分RUNGE-KUTTA方法
- 基于Padé逼近的精细Runge-Kutta积分方法
- 钟万勰院士等首次提出了指数矩阵精细积分的思想,后来将其发展成为求解结构动力学方程的精细时程积分方法。目前这种高精度的积分方法已经在多体系统动力学,随机动力学,最优控制,等领域得到了广泛的应用。这种精细分析方法对求解线性定...
- 魏乙； 邓子辰； 李庆军； 王艳； 杨小锋；
- 关键词：精细积分PADÉ逼近非线性动力学方程RUNGE-KUTTA方法
- 文献传递
- 基于Riccati-Bernoulli辅助常微分方程的Davey-Stewartson方程的行波解被引量：9
- 2015年
- Riccati-Bernoulli辅助常微分方程方法可以用来构造非线性偏微分方程的行波解.利用行波变换,将非线性偏微分方程化为非线性常微分方程,再利用Riccati-Bernoulli方程将非线性常微分方程化为非线性代数方程组,求解非线性代数方程组就能直接得到非线性偏微分方程的行波解.对Davey-Stewartson方程应用这种方法,得到了该方程的精确行波解.同时也得到了该方程的一个Bcklund变换.所得结果与首次积分法的结果作了比较.Riccati-Bernoulli辅助常微分方程方法是一种简单、有效地求解非线性偏微分方程精确解的方法.
- 杨小锋邓子辰魏乙
- 关键词：行波解BACKLUND变换
- 基于辛理论的载流碳纳米管能带分析被引量：5
- 2016年
- 基于连续介质力学理论和辛弹性理论,将载流碳纳米管等效为铁木辛柯梁,采用哈密顿变分原理建立了载流碳纳米管的振动控制方程;引入对偶变量将振动控制方程从拉格朗日体系导入到哈密顿体系下;通过波传播方法分析了载流碳纳米管的能带结构;研究了流体密度、流速对载流碳纳米管能带结构的影响;同时计算了载流碳纳米管的散射矩阵.研究发现:管内流速以及流体密度对剪切频率和弯曲频率有着非常重要的影响.研究结果表明:载流碳纳米管的剪切频率和弯曲频率因流体的加入而减小,并随流速及流体密度的增大而减小;通过对数值结果的分析发现:载流碳纳米管由于管内流体、流速以及流体密度的作用,会使得载流碳纳米管变的更"软".其中,哈密顿体系下所得出的载流碳纳米管弯曲频率随管内流体密度的增加而变小,有别于在拉格朗日体系下非局部梁理论所得的结论.同时,数值结果表明散射矩阵是酉矩阵,辛体系下的入射波功率流与反射波功率流相等,即功率流守恒,体现了辛弹性力学理论的优越性.
- 李渊邓子辰叶学华王艳
- 关键词：碳纳米管散射
- 弹性波在星形节点周期结构蜂窝材料中的传播特性研究被引量：10
- 2015年
- 星形节点周期结构蜂窝材料是具有负Poisson(泊松)比效应的一种结构性材料.采用有限元方法对其离散并结合Bloch定理来分析弹性波在其内部传播的带隙问题.结果表明:星形节点周期结构蜂窝材料存在宽大的频率禁带且禁带的位置和大小相对稳定;同时星形节点本身的旋转共振模态是材料最低阶禁带形成的主要原因.星形节点周期结构蜂窝材料的以上带隙特性使其在工程中减震降噪方面具有潜在的应用价值.
- 贠昊邓子辰朱志韦
- 基于高阶位移场理论的多孔金属圆柱壳结构响应研究
- 2013年
- 基于高阶位移场理论研究了简支条件棱镜型圆柱壳体在内压力作用下的结构响应。首先,建立承受内压圆柱壳体的平衡方程,计算在该载荷作用下的各项同性材料的响应,与弹性力学理论解进行对比,验证所得平衡方程的正确性。采用均匀化方法,将正方形,三角形和Kagome 3种多孔金属圆柱壳体等效为正交各向异性的材料,计算了在内压下的结构响应,并与有限元计算结果进行对比,结果表明文中方法所得结果与有限元的结果非常接近,计算得到的径向位移和轴向应变与有限元的计算基本相同,径向应力,环向应力和径向应变等结构响应时误差也较小。3种构型的计算结果与有限元计算结果的比值变化趋势基本相同,其中三角形和Kagome构型的计算结果较正方形构型的计算结果较为准确。通过对所得结果进行分析,可以发现该高阶位移场理论在计算圆柱壳体结构响应时有效、准确,可以作为预测该类结构响应的计算方法。
- 张凯邓子辰王博
- 关键词：正交各向异性圆柱壳多孔金属材料
- 辛体系下倾斜碳纳米管阵列波导研究被引量：2
- 2016年
- 基于平行碳纳米管阵列的等效介质模型,将碳纳米管阵列的平行波导问题导入到Hamilton体系.首先,应用等效介质理论,得到了倾斜碳纳米管阵列的介电特性;随后,假设波导两侧边界条件为理想导电边界条件,通过在辛几何理论框架下的研究,得到了倾斜碳纳米管介质中波导传播的色散关系.数值模拟表明:对碳纳米管阵列来说,存在一个窄的频段,电磁波基模无法传播;然而在频段外,电磁波基模传播具有极低的损耗.通过优化设计,可找到最佳倾斜角,使得全频段内的传播特性得到极大的增强.对碳纳米管阵列波导的相关研究可为太赫兹频段内的波传导器件的设计提供理论参考.
- 张宇邓子辰赵鹏
- 关键词：辛几何太赫兹
- 辛Runge-Kutta方法在卫星交会对接中的非线性动力学应用研究被引量：6
- 2014年
- 卫星交会对接问题是实现太空平台等空间系统的关键问题之一.考虑了由于地球引力作用而引起的卫星交会对接中的非线性动力学问题.首先,采用能量方法给出Lagrange函数;然后,通过引入广义坐标和广义动量,以及Legendre变换,得到Hamilton方程;随后,采用辛Runge-Kutta方法求解该Hamilton方程,并与传统的四阶Runge-Kutta方法对比.数值结果表明:辛Runge-Kutta方法能够在积分过程中长时间保持系统的固有特性,为天体动力学问题的研究提供了良好的数值方法.
- 李庆军叶学华王博王艳
- 关键词：非线性动力学HAMILTON系统
- Sine-Gordon方程的多辛Leap-frog格式被引量：1
- 2013年
- 非线性发展方程由于具有多种形式的解析解而吸引着众多的研究者,借助多辛保结构理论研究了Sine-Gordon方程的多辛算法.利用Hamilton变分原理,构造出了Sine-Gordon方程的多辛格式;采用显辛离散方法得到了leap-frog多辛离散格式,该格式满足多辛守恒律;数值结果表明leap-frog多辛离散格式能够精确地模拟Sine-Gordon方程的孤子解和周期解,模拟结果证实了该离散格式具有良好的数值稳定性.
- 张宇邓子辰胡伟鹏
