山东省自然科学基金(Y2007F20)
- 作品数：8 被引量：32H指数：4
- 相关作者：周慎杰王凯孔胜利聂志峰赵俊峰更多>>
- 相关机构：山东大学山东科技大学哥伦比亚大学更多>>
- 发文基金：山东省自然科学基金国家自然科学基金国家教育部博士点基金更多>>
- 相关领域：理学一般工业技术自动化与计算机技术交通运输工程更多>>
- 静电激励MEMS微结构吸合电压尺寸效应研究被引量：6
- 2011年
- 基于应变梯度弹性理论,研究了静电激励MEMS微结构吸合电压的尺寸效应.利用最小势能原理分别推导出含尺寸效应的一维梁模型和二维板模型的高阶控制方程.采用广义微分求积法和拟弧长算法对控制方程进行了数值求解.结果表明,随着结构尺寸的降低,新模型所预测的归一化的吸合电压呈非线性增长,表现出尺寸效应(特别是当结构尺寸与内禀常数在同一数量级时尺寸效应更加强烈);而相应的经典理论模型并不能预测此尺寸效应.两种新模型可视为相应经典理论的推广.论文有助于研究MEMS微结构的特性并对微结构的设计有潜在的应用价值.
- 王炳雷周慎杰赵俊峰陈曦
- 关键词：尺寸效应应变梯度理论微机械系统
- 应变梯度对静电力驱动微梁吸合电压的影响被引量：2
- 2012年
- 基于应变梯度理论,建立静电力驱动微梁的控制方程,通过瑞利-利兹法对微梁的控制方程进行降阶,得到一组非线性代数方程。利用牛顿-拉菲森法求解该方程组,确定微梁的吸合电压,分析应变梯度对吸合电压的影响规律。结果表明,当微梁的无量纲厚度减小时,无量纲吸合电压将显著增大,表现出明显的尺寸效应;随着材料内禀特征长度的增加,无量纲吸合电压的尺寸效应也越显著,说明应变梯度对微梁的吸合电压影响显著。随着微梁无量纲厚度的减小,残余应力对无量纲吸合电压影响显著,可以减弱应变梯度对无量纲吸合电压的影响;同时应变梯度可以显著降低中面伸长对吸合电压的影响。分析结果可为微机电系统中微梁的设计提供参考。
- 赵俊峰周慎杰王炳雷王锡平
- 关键词：应变梯度理论
- 基于偶应力理论的压杆屈曲载荷的尺寸效应被引量：7
- 2009年
- 许多微尺度实验证实,一些材料在微尺度下的力学性能存在尺寸效应。基于修正偶应力理论研究细长压杆屈曲载荷的尺寸效应,利用变分原理得到细长压杆屈曲的控制方程和边界条件,求解相应的屈曲边界值问题。结果表明,当细长压杆的特征尺寸与其材料本征尺度参数相当时,其屈曲载荷显著增大,表现出明显的尺寸效应;而当细长压杆的特征尺寸远大于其材料本征尺度参数时,其屈曲载荷与传统理论值基本相等,即其尺寸效应消失。
- 孔胜利周慎杰聂志峰王凯
- 关键词：尺寸效应偶应力理论变分原理屈曲载荷微电子机械系统
- 应变梯度弹性理论C^1自然邻近迦辽金法被引量：4
- 2009年
- 应变梯度弹性理论的控制方程是位移场的四阶偏微分方程,Galerkin离散要求形函数C1连续。将non-Sibsonian插值函数作为三次单纯形Bernstein-Bézier多项式的基坐标,构建了C1自然邻近插值函数。由于C1形函数对结点函数值和梯度值的插值特性,本质边界条件可以直接施加。具体算例包括双材料系统的边界层分析和中心圆孔无限大板承受双轴拉伸时位移和应力分布的分析,数值解与理论解吻合得较好,表明C1自然邻近迦辽金法能够用来分析应变梯度弹性理论问题。
- 聂志峰周慎杰王凯孔胜利
- 关键词：尺寸效应
- 多源随机激励系统的参数灵敏度分析被引量：4
- 2012年
- 采用虚拟激励法,多次利用状态空间解耦、Kronecker代数及矩阵微分理论等,推导出多源随机激励下响应均方根的参数灵敏度表达式,并将其应用于汽车平顺性分析。根据理论计算的灵敏度大小及工程实际要求,选取优化变量,对轻型货车整车模型进行了平顺性优化。
- 唐帆王锡平朱文海周慎杰
- 关键词：虚拟激励法平顺性优化
- 基于C^1自然邻近插值的曲面拟合被引量：4
- 2010年
- 以C^0连续non-Sibsonian插值作为三次单纯形Bernstein-Bézier多项式的基坐标,构造C1连续自然邻近插值函数。介绍了高阶连续函数的构建原理和性质。将C1连续自然邻近插值函数应用于曲面拟合场合,由于Voronoi图能够自动调整数据点分布不规则和密度不均匀在空间上的差异,即使对于散乱数据点,也能获得较好的拟合结果。
- 聂志峰周慎杰王凯孔胜利
- 关键词：计算机应用曲面拟合
- 基于局部自然邻近无网格法的形状优化被引量：6
- 2009年
- 把自然邻近无网格法中控制方程的局部积分'弱'形式应用于连续型物质导数法灵敏度分析中,使用直接微分法导出了基于局部子域积分方程的连续型灵敏度分析公式,采用自然邻近无网格法对其离散求解,以获得各结点处的灵敏度信息。使用该灵敏度分析方法,把自然邻近无网格法与非线性规划理论相结合,采用约束变尺度序列二次规划法,构建了一种形状优化方法。算例表明,该灵敏度计算方法只使用离散结点信息,计算精度高,无需额外的背景积分网格,优化过程不需要网格重构,具有较高的收敛速度,使用较少的设计变量就可以获得良好的优化效果。
- 王凯周慎杰聂志峰孔胜利
- 关键词：无网格法
- 应变梯度弹性理论C^1自然单元法被引量：2
- 2009年
- 将Sibson插值作为三次单纯形Bernstein-Bézier多项式的自然邻近坐标,得到C1连续插值函数.将C1连续插值函数应用于应变梯度弹性理论.由于该函数对结点函数值和梯度值具有插值特性,应变梯度理论C1自然单元法可以直接施加本质边界条件.数值算例分析了双材料系统界面边界层问题和中心圆孔无限大板双轴拉伸问题,数值解与理论解吻合得较好,表明C1自然单元法能够用来分析应变梯度弹性理论问题.
- 聂志峰周慎杰王凯孔胜利
- 关键词：应变梯度理论
