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圆柱壳自由振动的有限元分析

以位移模型为基础,用有限元中的分离变量法的理论,求解了圆柱壳自由振动的固有  (本文共2页) 阅读全文>>

华中科技大学
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功能梯度材料软夹芯夹层板壳自由振动解析分析方法研究

功能梯度材料通常由金属和陶瓷混合而成,其在组成和微结构上随空间逐渐变化,在微观上是非均质,在宏观上却是均质的复合材料。这些优点可以有效地减小由于材料属性的不匹配导致的应力突变,并且提高粘合强度。因此,功能梯度材料常用于夹层板壳上,以提高夹层板壳芯层与面板之问的粘合强度及减小由于芯层与面板材料属性不匹配导致的应力突变。结构的振动特性是表征结构性能的重要指标之一,因此对功能梯度材料夹层板壳的振动研究具有重要的理论意义与实用价值。本文采用高阶夹层板理论研究了多种新型功能梯度材料软夹芯夹层板壳的自由振动,包括:面板和芯层同为功能梯度材料的软夹芯夹层板,双线性功能梯度材料软夹芯夹层板,软质功能梯度材料填充格栅增强夹层板,浸水功能梯度材料软夹芯复合材料夹层圆柱壳和软质功能梯度材料填充格栅增强夹层圆柱壳。主要研究工作包括:(1)对面板和芯层同为功能梯度材料的软夹芯夹层板的自由振动进行了解析分析方法研究。采用改进的高阶夹层板理论研究了其自由振动...  (本文共132页) 本文目录 | 阅读全文>>

哈尔滨工程大学
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基于能量原理的板壳结构振动特性研究

板壳结构广泛应用于航空、航天、船舶、土木建筑等工程领域。实际应用中,板壳结构由于受到周围环境复杂的外界激励而产生结构疲劳、振动,甚至会伴随严重的辐射噪声,对结构本身和人类的生活产生不利的影响。基于能量原理,本文采用改进的傅里叶级数法建立了一般边界条件下板壳及其组合结构的动力学模型,得到问题的半解析解。针对目前弹性边界条件下板壳结构振动特性研究中的薄弱环节,采用一种改进的傅里叶级数对常见壳体结构的位移函数进行统一描述,在边界和耦合位置引入约束弹簧模拟各种协调条件,便于构建任意边界条件下结构的统一分析模型。使用里兹法求解技术求解位移函数中的待定系数。通过多种边界条件下自由振动和强迫振动的数值算例对比,验证了分析模型的正确性,在此基础上研究不同板壳模型的振动特性。使用改进的傅里叶级数法求解了任意边界条件下圆锥壳和球壳的振动特性,重点验证了本文方法的收敛性和精确性。建立了功能梯度锥壳和高速转动锥壳的动力学分析模型,详细讨论了关键参数如功...  (本文共123页) 本文目录 | 阅读全文>>

哈尔滨工程大学
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基于谱几何法的板壳结构动力学建模与特性分析

实现结构及系统振动的隔离和控制,开展机械设备的低噪声设计,准确掌握其振动特性是关键和前提。本文围绕工程中常用的板壳结构,开展弹性边界和耦合条件下板壳结构及其组合系统动力学特性的建模分析,不仅具有非常重要的工程指导意义,还为振动控制和结构声辐射特性的研究提供了理论基础。针对现有方法求解结构中频声振问题的不足,在一种改进傅里叶级数法的基础上提出了位移函数形式更为简单、求解过程更为简便的结构动力学建模和特性分析的谱几何法。该方法根据结构的数学或设计的几何参数对其进行精确描述并以三角级数这种谱形式来表示需要求解的未知变量,大量减少了建模和求解的时间并且辅助函数的引入克服了未知变量在边界上求导可能存在的不连续问题。理论上来说采用谱几何法的建模过程不会引入离散化的误差,计算结果的精度还可以通过改变三角级数的展开项数进行控制。不同板壳结构及其耦合系统自由和强迫振动的计算以及同其他文献和方法计算结果的对比,表明谱几何法不仅收敛速度快、计算结果准...  (本文共165页) 本文目录 | 阅读全文>>

哈尔滨工业大学
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组合薄壁旋转壳动力学建模与分析

壳体构件,尤其是几何形状相对简单的旋转壳体(如:柱壳、锥壳、球壳、环板)及其组合结构大量应用于工程领域。实际工程中,这些结构往往承受振动、冲击、风载、地震、波浪、气动力等动载荷,因此,它们的动力学特性需要在工程部件设计与研究中加以考虑。本文对圆柱壳、圆锥壳、环板等简单薄壁旋转壳的自由振动,以及不同边界条件下环板-柱-锥组合薄壁旋转壳结构的自由振动问题进行了研究,并结合具体工程实例进行了分析。首先针对圆柱壳、圆锥壳、环板等简单薄壁旋转壳构件,结合各自的力与位移边界条件,建立了描述各旋转壳体振动的状态方程。然后利用传递矩阵法对圆柱壳、圆锥壳、环板等简单旋转薄壳的自由振动问题分别进行了分析,并采用ABAQUS软件建立了相应的简单旋转薄壳的有限元模型。通过比较发现对简单的旋转薄壳构件,传递矩阵法与有限单元法计算的结果十分吻合,这也验证了传递矩阵法在解决旋转薄壳自由振动问题上的有效性。在对简单旋转薄壳自由振动研究的基础上,分别考虑环板-柱...  (本文共66页) 本文目录 | 阅读全文>>

东北大学
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悬臂薄壁圆柱壳粘弹性阻尼减振设计方法研究

圆柱壳是一种常见的结构形式,具有厚度小,质量轻,耗材少,性能好等特点,圆柱壳的振动现象普遍存在于人们的生产和生活之中,由圆柱壳振动造成的危害几乎涉及到国民经济的各主要商业领域,例如在航空航天工程中,飞机机身,空间站、飞船的舱体,导弹、卫星的外壳,航空发动机的机匣中,很多机器设备由于振动造成破坏或者报废,造成了巨大的经济损失,因此改善、控制这些振动具有重大的意义。减小和消除实际工程中结构的有害振动,是工程结构设计中的一个十分突出的问题。对于覆盖阻尼结构的圆柱壳结构的研究,结构的振动与控制问题尤为重要。悬臂薄壁圆柱壳覆盖粘弹性阻尼材料后振动抑制效果明显,实际工程中应用粘弹性阻尼材料减小和消除圆柱壳结构的有害振动,且采用局部覆盖的方式以减少构件的体积,降低重量。本文的主要研究内容大致可以归为以下几个方面:(1)应用有限元软件ANSYS对悬臂薄壁圆柱壳进行数值仿真分析。包括:单元类型的选取、材料参数的输入、固有频率、损耗因子、模态振型的...  (本文共83页) 本文目录 | 阅读全文>>