板-殼-肋耦合結(jié)構(gòu)振動(dòng)特性分析.pdf

1、殼體耦合結(jié)構(gòu)是航空和水下航行器的主要結(jié)構(gòu)形式，因此研究這類結(jié)構(gòu)的振動(dòng)特性及其參數(shù)影響規(guī)律在理論和實(shí)踐上均具有重要的指導(dǎo)意義。目前針對(duì)彈性薄板和薄壁殼體的振動(dòng)特性研究已分別獲得了極大的關(guān)注，然而對(duì)于圓板與殼體耦合結(jié)構(gòu)的振動(dòng)特性研究較少。對(duì)該類問(wèn)題的分析可借助有限元等數(shù)值方法和解析方法對(duì)其進(jìn)行計(jì)算分析。然而有限元方法在分析規(guī)律性問(wèn)題時(shí)缺乏靈活性，且不容易理解結(jié)構(gòu)力及振動(dòng)能量在結(jié)構(gòu)中的傳遞本質(zhì)。本文建立圓板、圓環(huán)、殼體及其耦合結(jié)構(gòu)分析模型，并

2、對(duì)其振動(dòng)特性問(wèn)題展開研究，具體研究?jī)?nèi)容簡(jiǎn)述如下：
　　本文采用了改進(jìn)的傅里葉級(jí)數(shù)法建立任意邊界條件的圓板模型，借用瑞利-里茲法對(duì)結(jié)構(gòu)振動(dòng)問(wèn)題進(jìn)行理論推導(dǎo)。將位移函數(shù)寫成正向位移和反對(duì)稱位移加和的形式，在推導(dǎo)過(guò)程中，對(duì)于任意的邊界條件只需要改變邊界彈簧的剛度值即可，而不需要新的求解過(guò)程?；趫A板的能量方程改變積分區(qū)域，計(jì)算圓環(huán)結(jié)構(gòu)的振動(dòng)特性，與有限元結(jié)果進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證改進(jìn)的傅里葉級(jí)數(shù)法應(yīng)用的正確性。
　　基于上述圓板模型，建立板

3、-殼耦合結(jié)構(gòu)分析模型，采用改進(jìn)的傅里葉級(jí)數(shù)法描述圓柱殼的位移函數(shù)，同理位移函數(shù)寫成正向位移和反對(duì)稱位移加和的形式，從能量角度推導(dǎo)特征方程。比較并分析圓板耦合在圓柱殼不同位置的固有振動(dòng)特性。并將外界激勵(lì)作用于耦合位置，分析了板殼耦合結(jié)構(gòu)的振動(dòng)響應(yīng)特性。
　　建立任意邊界條件的板殼肋耦合模型，在圓柱殼與圓板耦合振動(dòng)分析模型基礎(chǔ)上，通過(guò)耦合彈簧組建立板-殼-肋耦合結(jié)構(gòu)模型，在自由邊界條件下，對(duì)整體耦合結(jié)構(gòu)振動(dòng)特性進(jìn)行分析。通過(guò)與有限元仿