層合結(jié)構(gòu)非線性振動(dòng)中的不確定性問(wèn)題研究.pdf

1、為了對(duì)產(chǎn)品/部件進(jìn)行必要的隔振、減振，并便于安裝和拆卸，工程上常采用預(yù)緊接觸式墊層結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)包裝或裝配。在特殊情況下，這類(lèi)結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生層間滑移、接觸分離等不穩(wěn)定現(xiàn)象。由于對(duì)其轉(zhuǎn)動(dòng)滑移等失穩(wěn)現(xiàn)象的機(jī)理認(rèn)識(shí)不足，加之其中的非線性情況復(fù)雜，故系統(tǒng)地實(shí)驗(yàn)研究比較困難。因此，采用數(shù)值方法分析其動(dòng)力學(xué)響應(yīng)，研究其滑移機(jī)理，對(duì)該類(lèi)結(jié)構(gòu)的預(yù)緊防轉(zhuǎn)設(shè)計(jì)及其實(shí)驗(yàn)研究具有重要的指導(dǎo)意義和工程應(yīng)用價(jià)值。此外，該類(lèi)結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)分析中還存在大量不確定性問(wèn)題。雖然在多

2、數(shù)情況下，這些不確定性對(duì)系統(tǒng)影響較小，但其累積效應(yīng)可能會(huì)使響應(yīng)發(fā)生較大的、不可預(yù)知的偏差。定量地研究不確定性描述和傳播問(wèn)題，代替增大安全系數(shù)的傳統(tǒng)方法，可以更“精細(xì)”地分析不確定性對(duì)結(jié)構(gòu)響應(yīng)的影響，以此為基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也更加真實(shí)、更加合理。
　　論文的第一部分針對(duì)工程中小樣本、乏信息情況，改進(jìn)了現(xiàn)有的基于樣本數(shù)據(jù)的區(qū)間邊界估計(jì)方法，為后文中不確定性傳播量化研究打下了理論基礎(chǔ)。現(xiàn)有方法在大樣本情況下可以比較準(zhǔn)確可靠地得到區(qū)間邊界估計(jì)

3、結(jié)果;而在乏信息情況下，因數(shù)據(jù)缺少而帶來(lái)的認(rèn)知不確定性，則會(huì)降低估計(jì)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。本文采用二次估計(jì)的思想對(duì)原有方法進(jìn)行改進(jìn)，并由數(shù)值實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了改進(jìn)后方法的合理性和有效性。
　　論文的第二部分將預(yù)緊接觸式墊層結(jié)構(gòu)劃分為無(wú)滑子系統(tǒng)和轉(zhuǎn)動(dòng)滑移子系統(tǒng)，以確定性方法分析其動(dòng)力學(xué)響應(yīng)。文中將其簡(jiǎn)化為中心圓平面結(jié)構(gòu)，考慮內(nèi)層相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)和層間相對(duì)滑移耦合自由度，在偏心因素和簡(jiǎn)諧激勵(lì)描述下，定義滑移判據(jù)為是否克服層間摩擦總力矩，根據(jù)哈密頓原理

4、建立了無(wú)量綱化的振動(dòng)控制方程，并采用數(shù)值計(jì)算方法求解了兩個(gè)子系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)響應(yīng)，對(duì)其轉(zhuǎn)動(dòng)滑移現(xiàn)象的機(jī)理有了更深入的認(rèn)識(shí)。
　　論文的第三部分在確定性分析的基礎(chǔ)上，分別考慮了參數(shù)不確定性和初值不確定性對(duì)系統(tǒng)響應(yīng)的影響，采用區(qū)間分析方法完成了不確定性的傳播量化求解。在不確定性分析過(guò)程中充分考慮到了工程實(shí)際中的小樣本信息條件，結(jié)合論文第一部分中的改進(jìn)方法，得到了參數(shù)、初值不確定性對(duì)系統(tǒng)響應(yīng)及滑移現(xiàn)象的影響。這部分工作深化了預(yù)緊接觸式墊層結(jié)