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力学学术报告:柔性结构动力学与调控

时间:2018-07-03 17:00:30  浏览:

报告题目:柔性结构动力学与调控

报 告 人:赵星蔚 清华大学博士后

报告时间:2018年7月4日(周三) 13:30

报告地点:基础科学实验馆220会议室


报告人简历:

2006年至2010年同济大学航空航天与力学学院工程力学类,工学学士学位。

2010年至2016年同济大学航空航天与力学学院免试直博,工学博士学位。

201311月至201511月伦敦大学学院非线性动力学研究中心联合培养。

20146月荣获伦敦大学学院-中国国家留学基金委访问学生奖学金。

20167月荣获国际计算力学协会(International Association for Computational Mechanics, IACM)青年女性研究者奖学金。


报告内容:

移动物体沿细长弹性体运动的问题是一类应用甚广的基础理论建模问题,如车桥系统、导轨、起重机、吊车、机械手臂、火炮发射系统、电梯、空中缆车、带有移动检测装置的高压输电线和海底电缆等。航空工业中可以应用电动力绳回收太空垃圾或在太空结构中传输器件。

基于如此广泛的应用背景,移动物体问题的研究十分重要。文献中一般将移动物体简化为幅值为常数的移动荷载模型,或考虑物体惯性效应但指定移动速度(通常为常速)的移动质量模型,物体移动速度不受细长弹性体的动力学反馈影响。这引出了铁木辛柯悖论:若移动物体以一定速度驶入静止的弹性梁,又以相同的速度相同的水平高度驶出,梁的两端在同一水平高度。在这个过程中,移动物体没有动能和势能的损失,弹性梁由于移动物体的激励发生振动,那么使弹性梁振动的能量从哪里来?这一悖论从物理上很好理解,移动物体对弹性梁做功的分力在线性理论下被忽略了。我们的工作提供了描述移动物体问题的完整理论,推导了物体的移动速度随动力学耦合自主发生变化的运动控制方程,避免了铁木辛柯悖论。

我们应用科瑟拉弹性杆理论建立细长弹性体的几何精确平面大变形和空间大变形模型。该模型不仅限于研究平面直梁的受弯问题,其一般性在于可以研究具有任意初始几何构型、固有几何曲率和初始预应力的细长弹性体受拉、压、弯、扭以及移动物体耦合作用时的几何大变形问题。算例将包括圆截面直杆的受扭屈曲,平面低拱的跳跃失稳、平面高拱的面外失稳以及移动质量沿柔性绳索和软弹簧的完整耦合等。


——力学系


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